रुथेनियम में निवेश: अनदेखी तकनीकी धातु

प्लैटिनम समूह धातुएँ

दुर्लभ धातुओं को अब रणनीतिक तत्वों के रूप में अधिक माना जा रहा है, क्योंकि वे इलेक्ट्रॉनिक्स, एआई, स्वच्छ ऊर्जा, उन्नत हथियार आदि के उत्पादन में छोटे मात्रा में उपयोग होते हैं।

यह सामान्यतः प्लैटिनम समूह की सभी धातुओं के लिए सत्य है (संबंधित धातु के बारे में विस्तृत निवेश रिपोर्ट के लिए लिंक देखें) :

• प्लैटिनम
• इरिडियम
• ऑस्मियम
• पैलैडियम
• रोडियम
• रुथेनियम (इस रिपोर्ट का विषय)

छोटे बाजार और भौगोलिक रूप से केंद्रित स्रोतों के कारण, रुथेनियम संभावित बाजार व्यवधान और मूल्य अस्थिरता के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है। यह रुथेनियम को निवेशकों के लिए एक रोचक धातु बना सकता है, क्योंकि इसकी कीमत अब तक की सर्वाधिक स्तर पर पहुँच रही है, 2011 के पिछले ऐतिहासिक रिकॉर्ड को पीछे छोड़ते हुए।

स्रोत: Strategic Metal Invest

रुथेनियम का उपयोग जंग-प्रतिरोधी मिश्रधातुओं, विद्युत संपर्कों, सेंसरों और कैंसर उपचार में किया जाता है।

(यदि आप कीमती धातुओं में निवेश में रुचि रखते हैं, तो आप हमारे लेखों को भी देख सकते हैं सोने में निवेश और चाँदी में निवेश।

रुथेनियम क्या है?

रुथेनियम प्लैटिनम समूह की एक चांदी जैसी धातु है। यह प्लैटिनम की तुलना में अधिक दुर्लभ, कठोर और नाज़ुक है।

इसका पिघलने बिंदु बहुत उच्च है, 2,250° C (4,082° F), यह रासायनिक रूप से स्थिर है और जंग प्रतिरोधी है, आसानी से धुंधला नहीं पड़ता।

रुथेनियम के सात स्थिर समस्थानिक हैं, जिनमें रुथेनियम-102 सबसे सामान्य रूप है (31.5% सापेक्ष प्रचुरता): ⁹⁶Ru, ⁹⁸Ru, ⁹⁹Ru, ¹⁰⁰Ru, ¹⁰¹Ru, ¹⁰²Ru, और ¹⁰⁴Ru।

यह तत्व 19^th शताब्दी में रूसी वैज्ञानिक Karl Karlovich Klaus द्वारा काज़ान विश्वविद्यालय में काम करते समय खोजा गया, लेकिन इससे पहले रूसी रसायनज्ञ गॉटफ़्रिड ओसैन ने टार्टु (आज एस्टोनिया) में और पोलिश रसायनज्ञ जेड्रेज़ स्नियाडेकी ने आंशिक रूप से अलग किया था।

स्रोत: Heraeus

इसका नाम लैटिन शब्द Ruthenia से रखा गया था, जो रूस का प्राचीन नाम है।

रुथेनियम को पहली बार प्लैटिनम सिक्का उत्पादन के अवशेष से शुद्ध किया गया, जो यूराल पर्वतों से निकाले गए अयस्क से प्राप्त होता है, जो आज भी प्लैटिनम और रुथेनियम का एक महत्वपूर्ण स्रोत है।

रुथेनियम आपूर्ति और बाजार

रुथेनियम लगभग पूरी तरह से प्लैटिनम और निकेल खनन के उपउत्पाद के रूप में प्राप्त होता है। इससे इस धातु की आपूर्ति बहुत अस्थिर रहती है, जिससे मांग में उतार-चढ़ाव या प्लैटिनम और निकेल के खनन मात्रा में परिवर्तन होने पर अधिक या कम उत्पादन हो सकता है।

रुथेनियम पृथ्वी की पपड़ी में लगभग 0.001 ppm (प्रति मिलियन भाग) है, जिससे यह पृथ्वी पर छठी सबसे दुर्लभ धातु बनती है। इसकी वार्षिक उत्पादन केवल लगभग 20-30 टन है।

मुख्य तीन स्रोत दक्षिण अफ्रीका, रूस और ज़िम्बाब्वे हैं, जबकि कुछ उत्पादन USA, कनाडा और ऑस्ट्रेलिया में भी होता है।

दूर तक, दक्षिण अफ्रीका सबसे महत्वपूर्ण उत्पादक है, जो वैश्विक उत्पादन का दो‑तीहाई हिस्सा बनाता है, इसके बाद रूस (1/4^th) है, मुख्यतः क्योंकि उस देश के प्लैटिनम समूह धातु अयस्क में रुथेनियम की मात्रा अन्यत्र की तुलना में बहुत अधिक है, कुल PGM मात्रा का 11% तक।

स्रोत: Knollmont

दक्षिण अफ्रीका में, Bushveld Complex, जो अपने समृद्ध प्लैटिनम और प्लैटिनम‑समूह जमा के लिए जाना जाता है, रुथेनियम का मुख्य स्रोत है।

स्रोत: Britannica

वैश्विक रुथेनियम बाजार का अनुमान 2024 में $601M है, और यह 2032 तक 5.2% CAGR पर बढ़ने की उम्मीद है, जिससे यह $900M तक पहुँच जाएगा।

अन्य दुर्लभ धातुओं के विपरीत, रुथेनियम का शोधन चीन या रूस में केंद्रित नहीं है, जिससे रूसी स्रोतों की आपूर्ति में व्यवधान या दक्षिण अफ्रीका में घरेलू अस्थिरता के भू‑राजनीतिक जोखिम कम होते हैं।

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रुथेनियम अनुप्रयोग

रुथेनियम के दो मुख्य अनुप्रयोग विद्युत/इलेक्ट्रॉनिक्स और रासायनिक उत्पादन/मिश्रधातु हैं, जो रुथेनियम की मांग का अधिकांश हिस्सा बनाते हैं।

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रुथेनियम के विद्युत एवं इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोग

रुथेनियम का उच्च पिघलने बिंदु और उत्कृष्ट चालकता इसे विद्युत संपर्क और पतली‑फ़िल्म रेजिस्टर के लिए पसंदीदा बनाते हैं।

रुथेनियम अक्सर सुपरकैपेसिटर और चिप रेजिस्टर जैसे उत्पादों में पाया जाता है, जहाँ यह उच्च रिवर्सिबिलिटी, साइक्लेबिलिटी, विस्तृत कार्यशील पोटेंशियल विंडो और उच्च क्षमता मान प्रदान करता है।

स्रोत: Research Dive

यह हार्ड ड्राइव में भी उपयोग होता है, जहाँ डेटा को एक अल्ट्रा‑पतली फ़िल्म (एक नैनोमीटर से कम) में संग्रहीत करने के लिए चुंबकीय परतों के बीच रुथेनियम की आवश्यकता होती है। हार्ड ड्राइव निर्माण की मांग और रुथेनियम उत्पादन में कमी ने पिछले मूल्य उछाल का मुख्य कारण बना।

आज, हार्ड ड्राइव और इंटीग्रेटेड सर्किट में रुथेनियम की उपस्थिति इसे डेटा सेंटर का एक छोटा लेकिन महत्वपूर्ण घटक बनाती है, विशेष रूप से बड़े एआई डेटा सेंटरों के निर्माण के साथ।

जैसे ही एआई का विस्तार हो रहा है, और डेटा संग्रहण की आवश्यकताएँ बढ़ रही हैं, आपको ऐसी तकनीक की जरूरत है जो अभी भी सस्ती, किफायती हो, और बड़ी मात्रा में डेटा संग्रहीत कर सके। अन्य तत्वों पर निर्भर तकनीक अभी भी बहुत महंगी है।

Sandeep Kaler – SFA में मार्केट स्ट्रैटेजी एनालिस्ट

रुथेनियम का उपयोग उच्च‑शुद्धता वाले सिंथेटिक क्रिस्टल, जिसमें LED निर्माण के लिए सैफ़ायर क्रिस्टल शामिल हैं, के उत्पादन में भी किया जाता है।

रुथेनियम का उपयोग करने वाले सर्किट बोर्ड एयरोस्पेस और रक्षा अनुप्रयोगों में भी उपयोग होते हैं, जहाँ तापमान परिवर्तन, जंग आदि के कारण अधिक प्रतिरोध आवश्यक होता है।

मिश्रधातु

जब प्लैटिनम और/या पैलैडियम के साथ मिलाया जाता है, तो रुथेनियम परिणामी मिश्रधातु की शक्ति बढ़ाता है।

कठोर रुथेनियम‑आधारित मिश्रधातुओं का सामान्यतः उन विद्युत संपर्कों में उपयोग किया जाता है जिन्हें तीव्र घिसाव प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।

यह विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जो प्लैटिनम परत को नुकसान पहुँचा सकते हैं, जैसे इलेक्ट्रो‑प्लेटिंग या स्पटरिंग (पतली फ़िल्म और कोटिंग बनाने के लिए उपयोग) में उपयोग होने वाले विद्युत संपर्क और इलेक्ट्रोड बेस धातु।

स्रोत: Sharretts Plating

बढ़ी हुई कठोरता के कारण, रुथेनियम का उपयोग प्लैटिनम वस्तुओं के आभूषण में भी किया जा सकता है।

रुथेनियम को अन्य धातुओं में भी जोड़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, टाइटेनियम में 0.1 प्रतिशत रुथेनियम जोड़ने से यह लगभग 100 गुना अधिक जंग‑प्रतिरोधी बन जाता है।

रुथेनियम का उपयोग सामान्यतः छोटे मात्रा में जेट इंजन टरबाइन ब्लेड और अन्य भागों में किया जाता है, जो अत्यधिक तापमान या जंग‑प्रवण परिस्थितियों के संपर्क में होते हैं।

एयरोस्पेस में रुथेनियम इलेक्ट्रोप्लेटिंग की थोड़ी मात्रा भी जंग‑प्रतिरोध को काफी बढ़ा सकती है, जिससे उपकरण की आयु बढ़ती है और यह सुरक्षित रूप से कार्य कर सकता है।

रुथेनियम का पिघलने बिंदु 4,233 डिग्री फ़ारेनहाइट और उबलने बिंदु 7,502 डिग्री फ़ारेनहाइट है, इसलिए यह कई सामग्रियों की उच्च तापमान प्रतिरोध को बढ़ा सकता है।

रुथेनियम के रासायनिक और उत्प्रेरक उपयोग

अधिकांश प्लैटिनम समूह धातुओं की तरह, रुथेनियम विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

रासायनिक उद्योग द्वारा रुथेनियम का एक सामान्य उपयोग नमक पानी से क्लोरीन उत्पादन के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल सेल के एनोड को कोट करना है। समान अनुपयोगों में रुथेनियम ऑक्साइड कोटिंग, अक्सर इरिडियम के साथ मिलाकर, जहाज़ बॉलास्ट जल उपचार प्रणालियों में इलेक्ट्रोकेमिकल क्लोरीनीकरण के लिए उपयोग की जाती है।

यह अमोनिया और एसीटिक एसिड के उत्पादन में भी उपयोग होता है, जो दोनों विश्व में उत्पादित सबसे बड़े रासायनिक मात्रा में से हैं।

रुथेनियम का उपयोग अन्य उत्प्रेरक प्रक्रियाओं में भी किया जा सकता है, जिसमें हाइड्रोजन सल्फाइड को विभाजित करना और इसे तेल शोधन जैसी औद्योगिक प्रक्रियाओं से हटाना शामिल है।

हरित ऊर्जा

रुथेनियम का एक उभरता हुआ अनुप्रयोग हरित और कम‑कार्बन ऊर्जा उत्पादन में है।

यह कई संभावित नई ऊर्जा उत्पादन रूपों के लिए उपयोग किया जा सकता है:

• रुथेनियम को डाई‑सेंसिटाइज़्ड सोलर सेल (DSSCs) में फोटो‑सक्रिय डाई के रूप में उपयोग किया जाता है, जो अभी तक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं है।
• कोबाल्ट‑क्रोमियम‑मैंगनीज़‑रुथेनियम उत्प्रेरक में, प्लैटिनम की आवश्यकता के बिना हरित हाइड्रोजन उत्पादन के लिए।
  • रुथेनियम, सिलिकॉन और टंगस्टन (RuSiW) भी हरित हाइड्रोजन उत्पादन के लिए एक विकल्प है।
• कृत्रिम प्रकाशसंश्लेषण के लिए रुथेनियम नैनोपार्टिकल में।
• रुथेनियम डाई को नाभिकीय बैटरियों (बीटा‑वोल्टाइक) में उपयोग किया जा सकता है, जो दशकों या सदियों तक चल सकती हैं।
• रुथेनियम फिशर‑ट्रॉप्सच प्रक्रिया में एक प्रमुख उत्प्रेरक है, जहाँ रुथेनियम का उपयोग सिंगैस से तरल ईंधन बनाने में किया जाता है, जो पकड़े गए CO2 को फिर से तरल ईंधन में बदलने का एक चरण है।

समग्र रूप से, रुथेनियम की अत्यधिक प्रतिरोधक क्षमता और हाइड्रोजन उत्पादन तथा फोटो‑उत्प्रेरण के लिए प्लैटिनम का विकल्प प्रदान करने की उसकी क्षमता अभी तक वैज्ञानिकों द्वारा केवल सतही रूप से ही खोजी गई है।

यह बैटरियों (उन्नत एनोड और सॉलिड‑स्टेट बैटरी सिस्टम) में डोपिंग एजेंट के रूप में उपयोग किया जा सकता है, जिससे इलेक्ट्रोड की स्थिरता और चालकता में सुधार हो। यह विशेष रूप से एयरोस्पेस और सैन्य‑ग्रेड ऊर्जा भंडारण के लिए प्रासंगिक होगा, जहाँ अत्यधिक परिस्थितियों में टिकाऊपन और प्रदर्शन अत्यंत महत्वपूर्ण हैं।

इसलिए आने वाले वर्षों में, हम हरित ऊर्जा से रुथेनियम की अधिक खपत देख सकते हैं, विशेषकर यदि प्लैटिनम की कीमतें बहुत अधिक हो जाएँ और इसे उत्प्रेरक अनुप्रयोगों में उपयोग करना संभव न रहे।

बायोटेक और चिकित्सा में रुथेनियम के उपयोग

रुथेनियम की थोड़ी मात्रा का उपयोग चिकित्सा अनुप्रयोगों में किया जा सकता है। यह विशेष रूप से उपयोग होता है:

• ऑक्सिजन के लिए ऑप्टोड सेंसर।
• लाइट माइक्रोस्कोपी और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के लिए रंग एजेंट (रुथेनियम रेड) के रूप में।
• रुथेनियम-106 समस्थानिक का उपयोग आँख के ट्यूमर की रेडियोथेरेपी में किया जाता है।
• Ru(II) पियानो‑स्टूल यौगिक प्लैटिनम‑आधारित एंटी‑कैंसर दवाओं की जगह ले सकते हैं।

रुथेनियम खनन में निवेश

(एक्सपोजर कैसे प्राप्त करें। सोने या चाँदी के विपरीत, रुथेनियम का खुदरा बाजार बहुत छोटा है, लेकिन निवेशक इस धातु तक विशेष डीलरों के माध्यम से उच्च‑शुद्धता के इनगॉट/बार वॉल्ट स्टोरेज के साथ या PGM‑केंद्रित खनन इक्विटीज़ के माध्यम से पहुँच सकते हैं। तरलता और स्प्रेड आमतौर पर प्रमुख कीमती धातुओं की तुलना में व्यापक होते हैं, इसलिए कस्टडी और निकास लागतें महत्वपूर्ण हैं।)

Sibanye Stillwater

दक्षिण अफ्रीकी Sibanye Stillwater विश्व के सबसे बड़े प्लैटिनम उत्पादकों में से एक है। यह देश विश्व के 80% प्लैटिनम का उत्पादन करता है, और Sibanye Stillwater उस उत्पादन का एक चौथाई हिस्सा जिम्मेदार है।

स्रोत: Mining Technology

यह पैलैडियम, रोडियम, इरिडियम और रुथेनियम जैसे प्लैटिनम समूह तत्वों का भी उत्पादक है। USA में स्थित Stillwater खनन देश का सबसे बड़ा रुथेनियम और अन्य प्लैटिनम समूह धातुओं (PGM) का स्रोत है।

स्रोत: Sibanye Stillwater

Sibanye Stillwater वर्तमान में सोने और बैटरी धातु बाजारों में प्रवेश करने के लिए विविधीकरण कर रहा है, जहाँ सोना कंपनी की आय का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनता है, क्योंकि इसकी कीमतों में हालिया उछाल हुआ है।

स्रोत: Mining Technology

प्लैटिनम बाजार हाल तक इलेक्ट्रिक वाहनों (EVs) बनाम आंतरिक दहन इंजन (ICE) के अपनाने पर चर्चा द्वारा नियंत्रित रहा है, जहाँ हाइब्रिड वाहन बिक्री में उछाल ने प्लैटिनम कीमतों को बढ़ाया है।

प्लैटिनम और अन्य प्लैटिनम समूह तत्वों के हाइड्रोजन इलेक्ट्रोलिसिस के उपयोग में तेज़ नवाचार के साथ, यह बदल सकता है। ये धातुएँ अधिकांश ईंधन सेल डिज़ाइनों में आवश्यक हैं, जो हाइड्रोजन को बिजली में परिवर्तित करती हैं।

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