গবেষণা ও আবিষ্কার
আপাতত মনে হচ্ছে, লিথিয়াম এবং লিথিয়াম হাইড্রোক্সাইডই টিকে থাকবে: বিকল্প উপাদান নিয়ে ব্যাপক গবেষণা সত্ত্বেও, আধুনিক ব্যাটারি প্রযুক্তির মূল উপাদান হিসেবে লিথিয়ামকে প্রতিস্থাপন করতে পারে এমন কিছুরই এখনো আবির্ভাব ঘটেনি।
গত কয়েক মাস ধরে লিথিয়াম হাইড্রোক্সাইড (LiOH) এবং লিথিয়াম কার্বনেট (LiCO3) উভয়ের দামই নিম্নমুখী এবং সাম্প্রতিক বাজার অস্থিরতা পরিস্থিতিকে মোটেও উন্নত করেনি। তবে, বিকল্প উপকরণ নিয়ে ব্যাপক গবেষণা সত্ত্বেও, আগামী কয়েক বছরের মধ্যে আধুনিক ব্যাটারি প্রযুক্তির মূল উপাদান হিসেবে লিথিয়ামকে প্রতিস্থাপন করতে পারে এমন কিছুর সম্ভাবনা এখনো দেখা যাচ্ছে না। বিভিন্ন লিথিয়াম ব্যাটারি ফর্মুলেশনের উৎপাদকদের কাছ থেকে আমরা যেমনটা জানি, আসল রহস্যটা থাকে খুঁটিনাটি বিবরণের মধ্যেই এবং এখান থেকেই ধীরে ধীরে সেলগুলোর শক্তি ঘনত্ব, গুণমান এবং নিরাপত্তা উন্নত করার অভিজ্ঞতা অর্জিত হয়।
প্রায় প্রতি সপ্তাহেই নতুন নতুন বৈদ্যুতিক যানবাহন (ইভি) বাজারে আসায়, এই শিল্প নির্ভরযোগ্য উৎস ও প্রযুক্তি খুঁজছে। গাড়ি প্রস্তুতকারকদের জন্য গবেষণাগারে কী ঘটছে তা অপ্রাসঙ্গিক। তাদের পণ্যগুলো এখনই প্রয়োজন।
লিথিয়াম কার্বনেট থেকে লিথিয়াম হাইড্রোক্সাইডে রূপান্তর
খুব সাম্প্রতিককাল পর্যন্তও অনেক ইভি ব্যাটারি উৎপাদকের মনোযোগের কেন্দ্রবিন্দুতে ছিল লিথিয়াম কার্বনেট, কারণ বিদ্যমান ব্যাটারি ডিজাইনগুলোতে এই কাঁচামাল ব্যবহার করে ক্যাথোড তৈরির প্রয়োজন হতো। তবে, এই পরিস্থিতি শীঘ্রই বদলাতে চলেছে। ব্যাটারি ক্যাথোড উৎপাদনে লিথিয়াম হাইড্রোক্সাইডও একটি গুরুত্বপূর্ণ কাঁচামাল, কিন্তু বর্তমানে লিথিয়াম কার্বনেটের তুলনায় এর সরবরাহ অনেক কম। যদিও এটি লিথিয়াম কার্বনেটের চেয়ে একটি বিশেষায়িত পণ্য, তবুও প্রধান ব্যাটারি উৎপাদকরা এটিও ব্যবহার করে, যারা একই কাঁচামালের জন্য শিল্প লুব্রিকেন্ট শিল্পের সাথে প্রতিযোগিতায় লিপ্ত। ফলস্বরূপ, লিথিয়াম হাইড্রোক্সাইডের সরবরাহ আরও দুষ্প্রাপ্য হয়ে উঠবে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে।
অন্যান্য রাসায়নিক যৌগের তুলনায় লিথিয়াম হাইড্রোক্সাইড ব্যাটারি ক্যাথোডের প্রধান সুবিধাগুলোর মধ্যে রয়েছে উন্নত পাওয়ার ডেনসিটি (বেশি ব্যাটারি ধারণক্ষমতা), দীর্ঘ জীবনচক্র এবং উন্নত সুরক্ষা বৈশিষ্ট্য।
এই কারণে, ২০১০-এর দশক জুড়ে রিচার্জেবল ব্যাটারি শিল্পে চাহিদা শক্তিশালী প্রবৃদ্ধি প্রদর্শন করেছে, যার মূল কারণ হলো মোটরগাড়ির ক্ষেত্রে বড় আকারের লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ব্যবহার বৃদ্ধি। ২০১৯ সালে, মোট লিথিয়াম চাহিদার ৫৪% ছিল রিচার্জেবল ব্যাটারির, যার প্রায় পুরোটাই এসেছে লি-আয়ন ব্যাটারি প্রযুক্তি থেকে। যদিও হাইব্রিড এবং ইলেকট্রিক গাড়ির বিক্রির দ্রুত বৃদ্ধি লিথিয়াম যৌগের প্রয়োজনীয়তার দিকে দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে, ২০১৯ সালের দ্বিতীয়ার্ধে ইভি-র বৃহত্তম বাজার চীনে বিক্রি কমে যাওয়া এবং ২০২০ সালের প্রথমার্ধে কোভিড-১৯ মহামারীর কারণে লকডাউনের ফলে বিশ্বব্যাপী বিক্রি হ্রাস পাওয়ায়, ব্যাটারি এবং শিল্প উভয় ক্ষেত্রেই চাহিদার উপর প্রভাব ফেলে লিথিয়ামের চাহিদার প্রবৃদ্ধিতে স্বল্পমেয়াদী 'বাধা' পড়েছে। তবে, দীর্ঘমেয়াদী পূর্বাভাস অনুযায়ী আগামী দশকে লিথিয়ামের চাহিদা শক্তিশালী প্রবৃদ্ধি অব্যাহত থাকবে, যেখানে রসকিলের পূর্বাভাস অনুযায়ী ২০২৭ সালে চাহিদা ১.০ মেগাটন এলসিই ছাড়িয়ে যাবে এবং ২০৩০ সাল পর্যন্ত প্রতি বছর ১৮%-এর বেশি হারে বৃদ্ধি পাবে।
এটি LiCO3-এর তুলনায় LiOH উৎপাদনে বেশি বিনিয়োগের প্রবণতাকে প্রতিফলিত করে; এবং এখানেই লিথিয়ামের উৎসের ভূমিকা আসে: উৎপাদন প্রক্রিয়ার দিক থেকে স্পোডুমিন শিলা উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি নমনীয়। এটি LiOH-এর একটি সুবিন্যস্ত উৎপাদন প্রক্রিয়া নিশ্চিত করে, যেখানে লিথিয়াম ব্রাইন ব্যবহার করলে সাধারণত LiCO3-কে মধ্যস্থতাকারী হিসেবে ব্যবহার করে LiOH উৎপাদিত হয়। সুতরাং, ব্রাইনের পরিবর্তে উৎস হিসেবে স্পোডুমিন ব্যবহার করলে LiOH উৎপাদনের খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে কম হয়। এটা স্পষ্ট যে, বিশ্বে বিপুল পরিমাণে লিথিয়াম ব্রাইন সহজলভ্য হওয়ায়, এই উৎসটিকে দক্ষতার সাথে প্রয়োগ করার জন্য অবশেষে নতুন প্রক্রিয়া প্রযুক্তি উদ্ভাবন করতে হবে। বিভিন্ন কোম্পানি নতুন প্রক্রিয়া নিয়ে গবেষণা করায় আমরা অবশেষে এর বাস্তবায়ন দেখতে পাব, কিন্তু আপাতত, স্পোডুমিনই একটি নিরাপদ বিকল্প।
