स्थिरता
लिथियम रीसाइक्लिंग बनाम नीति: स्केल‑अप को क्या रोक रहा है?
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लिथियम का स्रोत: खनन बनाम रीसाइक्लिंग (कौन तेज़ी से स्केल करता है?)
With the trend of electrification, lithium has quickly become an important global commodity, almost entirely driven by EV adoption.
स्रोत: Statista
सोडियम‑आयन जैसी अन्य बैटरी रसायनों को बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए विचार किया जा रहा है, लेकिन लिथियम अभी भी बैटरी रसायनों का राजा है, इसके असाधारण विद्युत गुणों के कारण।
पिछले कुछ वर्षों में, लिथियम की मांग लगातार बढ़ती रही है, 2020 से 2025 के बीच लगभग चार गुना बढ़ी है।
अभी तक, अधिकांश लिथियम को केंद्रित जमा से निकाला गया है, या तो ब्राइन्स (खनिज‑समृद्ध जल) से या स्पोड्युमेन नामक खनिज जमा से।
लिथियम का एक नया स्रोत संभवतः पुराने बैटरियों की रीसाइक्लिंग होगा। लेकिन इसके लिए उपयुक्त तकनीकी आधार विकसित करना, उचित बुनियादी ढांचा बनाना, और एक ठोस कानूनी एवं नियामक ढांचा आवश्यक होगा।
लिथियम रीसाइक्लिंग भविष्य में लिथियम उत्पादन को कैसे प्रभावित करेगा, इस पर हाल ही में ऑस्ट्रेलिया के Edith Cowan University और University of Western Australia के शोधकर्ताओं ने “लिथियम‑आयन बैटरियों और स्पोड्युमेन से लिथियम की पुनर्प्राप्ति पर एक व्यापक समीक्षा” शीर्षक वाले पेपर¹ में विस्तृत चर्चा की है, जो Journal of Environmental Management में प्रकाशित हुआ है।
लिथियम स्रोत
ब्राइन्स और स्पोड्युमेन से बैटरी‑ग्रेड लिथियम तक
In the immediate future, the largest increase in lithium production is expected to come from Australia and its rich resources of spodumene. In parallel, extraction from brines, mostly in Chile and Argentina, and partially in China, is also growing, but at a slower pace.
जैसे‑जैसे बैटरियां उम्रदराज़ होती हैं, वे एक बड़ी उपलब्धि‑उपलब्ध सतही लिथियम स्रोत बनती जा रही हैं, विशेषकर क्योंकि अधिकांश ईवी बैटरियां 70‑80 % प्रारंभिक अधिकतम चार्ज तक गिरने पर ही सेवानिवृत्त हो जाएँगी।
2023 में, वैश्विक बैटरी निर्माण लगभग 2.5 TWh तक पहुँच गया; 2023 में जो क्षमता जोड़ी गई वह 2022 की तुलना में 25 % से अधिक थी। साथ ही, लिथियम की मांग लगभग 30 % बढ़ी।
तुलना में, 2023 में वैश्विक रीसाइक्लिंग क्षमता 300 GWh/वर्ष से अधिक हो गई, जिसमें 80 % से अधिक क्षमता चीन में स्थित है। यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका प्रत्येक वैश्विक रीसाइक्लिंग क्षमता के 2 % से कम के लिए जिम्मेदार हैं। इसलिए वर्तमान रीसाइक्लिंग क्षमता केवल वर्तमान बैटरी उत्पादन का 12 % ही कवर करती है, जो हर 2‑3 वर्ष में दो‑गुना से अधिक बढ़ रही है।
ईवी बैटरी कचरा: पैमाना, जोखिम और आग के खतरे
From 2021 to 2030, an estimated 12.85 million tons of EV lithium-ion batteries will retire globally, according to Greenpeace. For China, multiple industry forecasts point to ~3–3.5 million tons by 2030, underscoring the urgency of large‑scale collection and recycling.
यह महत्वपूर्ण प्रदूषण और पर्यावरणीय जोखिम पैदा कर सकता है, क्योंकि लिथियम बैटरियों में भारी धातुओं सहित जटिल रासायनिक मिश्रण होते हैं। इसलिए रीसाइक्लिंग केवल लिथियम उत्पादन के प्रभाव को कम करने का प्रश्न नहीं है, बल्कि अन्य प्रकार के प्रदूषण से बचने का भी है।
अविनियमित बैटरियां लैंडफ़िल आग का कारण बन सकती हैं, जो लैंडफ़िल के मीथेन उत्पादन के साथ मिलकर आपदा‑समान परिणाम दे सकती हैं।
सतह और भूमिगत आग डाइऑक्सिन, फ्यूरैन, वोलैटाइल ऑर्गेनिक कंपाउंड (VOCs), पॉलीक्लोरीनेटेड बाइफ़ेनिल्स, ऑर्गेनो क्लोरीन कीटनाशक (Nair et al., 2019/01), पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन (PAHs), कार्बन मोनोऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड, और हाइड्रोजन सल्फाइड (IEAa) जैसे विषाक्त गैसों के उत्पादन का कारण बन सकती हैं।
बैटरी रीसाइक्लिंग: हाइड्रोमेट बनाम पायरोमेट बनाम डायरेक्ट रिकवरी
There are currently three main methods for recycling spent lithium batteries: pyrometallurgy, hydrometallurgy, and direct recovery.
स्रोत: ResearchGate
समग्र रूप से, ये विधियां कच्चे प्राकृतिक संसाधनों से लिथियम उत्पादन की तुलना में थोड़ी कम ऊर्जा‑गहन हैं, लेकिन पर्यावरणीय प्रभाव के बाकी हिस्सों को काफी हद तक घटा देती हैं।
उदाहरण के लिए, लिथियम बैटरियों की रीसाइक्लिंग CO₂ उत्सर्जन को कम करती है, SO₂ (सल्फर) उत्सर्जन को बहुत घटाती है, और पायरोमेटालर्जिकल विधियों के मामले में जल उपयोग को आधे से अधिक घटा सकती है।
पायरोमेटालर्जी और हाइड्रोमेटालर्जी दोनों “ब्लैक मास” का उपयोग करते हैं, अर्थात् क्रश्ड बैटरी जिसमें धातुओं और रसायनों का जटिल मिश्रण होता है।
इन विधियों में, पायरोमेटालर्जी अनचाहे विषाक्त गैसों के संदर्भ में सबसे अधिक प्रदूषक है। इसके विपरीत, हाइड्रोमेटालर्जी कम विषाक्त है, लेकिन अधिक जल संसाधनों की आवश्यकता होती है (फिर भी कच्ची लिथियम अयस्कों की तुलना में बहुत कम)।
दोनों प्रकार की रीसाइक्लिंग कई चरणों में होती है, प्रत्येक अपना‑अपना प्रकार का प्रदूषण उत्पन्न करती है जिसे निपटाना आवश्यक है।
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| विधि | क्या करता है | फायदे | नुकसान | सबसे उपयुक्त |
|---|---|---|---|---|
| Hydrometallurgy | पानी आधारित रसायन विज्ञान का उपयोग करके ब्लैक मास से धातुओं को लीच करता है | उच्च पुनर्प्राप्ति; पायरो की तुलना में कम वायु प्रदूषक; कई रसायनों के लिए स्केलेबल | उच्च जल उपयोग; अभिकर्मक प्रबंधन आवश्यक | NMC/NCA, मिश्रित‑रसायन प्रवाह |
| Pyrometallurgy | ब्लैक मास को मिश्रधातु में पिघलाता है; अन्य पदार्थों को स्लैग बनाता है | फ़ीड वैरिएबिलिटी के प्रति मजबूत; तेज़ थ्रूपुट | उच्च ऊर्जा और वायु उत्सर्जन; अतिरिक्त चरणों के बिना ग्रेफाइट/लिथियम हानि | उच्च कोबाल्ट प्रवाह (पुराने फोन/LCO), पूर्व‑प्रसंस्करण |
| Direct (cathode to cathode) | पुन: उपयोग के लिए कैथोड माइक्रोस्ट्रक्चर को पुनर्स्थापित करता है | संभावित रूप से सबसे कम ऊर्जा/रसायन उपयोग; मूल्य को संरक्षित करता है | रसायन‑विशिष्ट; सप्लाई चेन एकीकरण आवश्यक | OEM साझेदारी के साथ मानकीकृत ईवी रसायन |
लिथियम रीसाइक्लिंग को रोकने वाले नियामक अंतराल
Currently, most batteries are not recycled, in part due to a lack of capacity, in part due to insufficient regulations.
एक सख्त ढांचा आवश्यक है जो मौजूदा बैटरियों के संग्रह और उचित रीसाइक्लिंग को अनिवार्य करे। यह न केवल संभावित हानिकारक कचरे के संग्रह को बढ़ाएगा, बल्कि उद्योग को सामग्री की पूर्वानुमेय मात्रा प्रदान करेगा, जिससे रीसाइक्लिंग बुनियादी ढांचे का सही आकार निर्धारित किया जा सके।
वैज्ञानिकों ने रीसाइक्लिंग की लागत विभाजन को देखा, और पाया कि संग्रह, परिवहन, बैटरी डिसअसेंबली, और प्री‑ट्रीटमेंट (क्रशिंग या पिघलाना) कुल लागत का बड़ा हिस्सा बनाते हैं।
परिणामस्वरूप, उपयुक्त नीति, केंद्रीकृत कचरा संग्रह, और रीसाइक्लिंग साइटों के अनुकूलन के माध्यम से इन प्रक्रियाओं का अनुकूलन लिथियम बैटरी रीसाइक्लिंग की लाभप्रदता को काफी बढ़ा सकता है। जबकि बेहतर तकनीक अन्य चरणों की लागत को घटा सकती है, ये प्रारंभिक लागतें अधिकतर नीति‑सम्बंधी मुद्दा हैं।
कम ऊर्जा खपत और प्रदूषण के कारण, हाइड्रोमेटालर्जी को नीति निर्माताओं द्वारा प्रोत्साहित किया जाना चाहिए, और चयनित साइटें आदर्श रूप से ऊर्जा‑और‑जल‑समृद्ध होनी चाहिए ताकि स्थानीय संसाधनों पर दबाव न पड़े।
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| नीति तत्व | 2031 (न्यूनतम पुनर्नवीनीकरण सामग्री) | 2036 (न्यूनतम पुनर्नवीनीकरण सामग्री) | सामग्री पुनर्प्राप्ति लक्ष्य (2027 / 2031 तक) | नोट्स |
|---|---|---|---|---|
| Cobalt | 16% | 26% | 90% / 95% | औद्योगिक/ईवी/एसएलआई बैटरियों को दायरे में |
| Lithium | 6% | 12% | 50% / 80% | पुनर्प्राप्ति लक्ष्य रीसाइक्लिंग प्लांट्स पर लागू होते हैं |
| Nickel | 6% | 15% | 90% / 95% | EU विनियम (EU) 2023/1542 |
| Lead | 85% | 85% | — | लेड थ्रेशोल्ड स्थिर रहते हैं |
शोध ने यह भी पाया कि रीसाइक्लिंग की गई बैटरी का प्रकार लाभप्रदता को बहुत प्रभावित करता है।
“LCO (Lithium Cobalt Oxide) बैटरियों की रीसाइक्लिंग से उत्पन्न राजस्व LFP (Lithium Ferrum Phosphate) बैटरियों की तुलना में 7 गुना अधिक था और LMO (Lithium Manganese Oxide) बैटरियों की तुलना में 10 गुना अधिक था।”
जैसे‑जैसे LFP बैटरियां अधिक सामान्य हो रही हैं, कॉंगो से कोबाल्ट आपूर्ति पर निर्भरता और लागत को कम करने के प्रयास में, इसको बैटरी रीसाइक्लिंग नीतियों में शामिल किया जाना चाहिए।
निष्कर्ष: नीति रीसाइक्लिंग की गति तय करेगी
Lithium recycling technology is now becoming more mature, with hydrometallurgy coming out as a clear winner against pyrometallurgy when taking into account air pollution (toxic gases) and energy consumption.
हालाँकि, रीसाइक्लर कुछ मुद्दों का सामना कर रहे हैं जिन्हें वे स्वयं हल नहीं कर सकते, और इसके लिए विधायकों की त्वरित कार्रवाई आवश्यक है।
पहला कदम उपयोग की गई बैटरियों के अधिक कुशल संग्रह को व्यवस्थित करना है, जिसके लिए बैटरी और ईवी निर्माताओं पर एक मजबूत बाध्यता हो सकती है कि वे अपने द्वारा सार्वजनिक रूप से बेची गई उत्पादों की पुनर्प्राप्ति को ट्रैक और प्रमाणित करें।
इस संदर्भ में, EU द्वारा 2031 तक सभी बैटरियों में 6 % पुनर्नवीनीकरण लिथियम सामग्री और 2036 तक 12 % तक की योजना संभवतः पर्याप्त नहीं होगी।
दूसरा कदम रीसाइक्लिंग सुविधाओं में हाइड्रोमेटालर्जी को अपनाने को सही ढंग से प्रोत्साहित करना होगा और पर्यावरणीय नियंत्रण के संदर्भ में उचित प्रोत्साहन प्रदान करना होगा।
अंत में, रीसाइक्लिंग सुविधाओं का निर्माण बहुत पूँजी‑गहन कार्य है, और सार्वजनिक क्षेत्र अनुदान, सब्सिडी, और कम‑ब्याज वाले ऋण प्रदान करके निर्माण को तेज़ कर सकता है। चूँकि वैश्विक रीसाइक्लिंग क्षमता पहले से ही वर्तमान बैटरी उत्पादन मात्रा से काफी पीछे है, जो भी तेज़ी से बढ़ रही है, त्वरित कार्रवाई आवश्यक है।
विशेष रूप से पश्चिमी विधायकों को इस तथ्य पर ध्यान देना चाहिए कि उनके देश पहले से ही चीन की तुलना में रीसाइक्लिंग में गंभीर रूप से पीछे हैं, जिससे दीर्घकाल में चीन के भीतर बैटरी धातुओं का एक प्रमुख नया स्रोत और कई नई हरित ऊर्जा नौकरियां बंद हो सकती हैं।
इस प्रवृत्ति का उदाहरण, बैटरी दिग्गज CATL (Contemporary Amperex Technology Co., Limited – 3750.HK) पहले ही यह कल्पना कर रहा है कि आगामी 20 वर्षों में अपनी नई बैटरियों में से 50 % कोई भी खनन‑खनिज नहीं उपयोग करेगी, और केवल इसलिए क्योंकि वह अपेक्षा करता है कि मांग पुरानी बैटरियों की आपूर्ति से तेज़ी से बढ़ेगी।
CATL अपने स्वयं के बैटरी संग्रह नेटवर्क, Brunp Recycling, को भी बना रहा है, पहले से ही 240 + संग्रह डिपो, निकेल, कोबाल्ट, और मैंगनीज़ की 99.6 % पुनर्प्राप्ति दर, और 10,000 + कर्मचारी के साथ।
(आप CATL के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं हमारे समर्पित रिपोर्ट में जो कंपनी के बारे में है)
लिथियम उत्पादन और रीसाइक्लिंग में निवेश
Albemarle
ALB मूल्य चार्ट
Albemarle दुनिया के सबसे बड़े लिथियम उत्पादकों में से एक है, जिसे केवल Rio Tinto (RIO ), साथी लिथियम त्रिकोण उत्पादक SQM (SQM ), और चीनी Ganfeng Lithium (GNENY) जैसी कंपनियां चुनौती देती हैं।
Albemarle के खनन संचालन दक्षिण अमेरिका, ऑस्ट्रेलिया और USA में हैं, साथ ही USA, चीन और जर्मनी में रिफाइनरीज़ हैं।
स्रोत: Albemarle
कच्चा माल फिर या तो चीन (हार्ड‑रॉक स्रोत) या चिली के La Negra (ब्राइन्स) को भेजा जाता है।
स्रोत: Albemarle
इतिहासिक रूप से लिथियम खनन पर केंद्रित, Albemarle रीसाइक्लिंग में भी कदम बढ़ा रहा है। रीसाइक्लिंग में उपयोग किए जाने वाले कई चरण कच्ची अयस्क को शुद्ध करने के चरणों के समान या समान हैं, जिससे Albemarle को मूल्यवान विशेषज्ञता मिलती है।
“हमारे लिए दीर्घकाल में, (ब्लैक मास) संभवतः एक और संसाधन होगा।
आमतौर पर, रीसाइक्लिंग से प्राप्त ब्लैक मास हमारे कन्वर्ज़न एसेट्स में उत्पन्न कंसंट्रेट के बहुत समान होता है। इसलिए मैं सोचता हूँ कि यह हमारे लिए एक अवसर है।”
Meredith Bandy – Albemarle में निवेशक संबंधों और स्थिरता के उपाध्यक्ष
Albemarle इस दशक के अंत में US दक्षिण‑पूर्व में एक लिथियम प्रसंस्करण सुविधा बनाने की योजना बना रहा है, जिससे लिथियम को प्रोसेस और रीसाइक्ल किया जा सके।
यह Albemarle के लिए एक महत्वपूर्ण कदम होगा ताकि वह ब्राइन्स और स्पोड्युमेन से वर्तमान उत्पादन के साथ प्रतिस्पर्धा करने वाले नए लिथियम स्रोत से बाहर न रहे।
मजबूत तरलता और कम स्थिर दर पर रखे गए ऋण के साथ, Albemarle पिछले कुछ वर्षों की कम लिथियम कीमतों के संदर्भ को सहन करने के लिए भी अच्छी स्थिति में है, जिससे वह छोटे, कम पूँजी‑युक्त प्रतिस्पर्धियों के मुकाबले अपना बाजार‑हिस्सा बढ़ा रहा है।
(आप Albemarle के इतिहास और व्यवसाय के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं हमारे समर्पित रिपोर्ट में। लिथियम बाजार के भविष्य का एक पूर्ण विश्लेषण “Investing In Lithium: The Core Metal For A Green Future” में भी पाया जा सकता है।
संदर्भित अध्ययन
1. Asad Ali, Sadia Afrin, Abdul Hannan Asif, Yasir Arafat, Muhammad Rizwan Azhar. लिथियम‑आयन बैटरियों और स्पोड्युमेन से लिथियम की पुनर्प्राप्ति पर एक व्यापक समीक्षा. Journal of Environmental Management. Volume 391, सितंबर 2025, 126512.
