दुर्मीळ मूलद्रव्यांचा वैश्विक पेच

• विश्वकारण

  
  रसायनशास्त्रात बेरियम या धातूच्या पुढील पंधरा मूलद्रव्यांना लँथनाइड म्हणतात. ही अधिक लँथनमच्या गटातील स्कॅण्डियम आणि इट्रियम ही दोन मूलद्रव्यं मिळून होणाऱ्या सतरा धातूंना दुर्मीळ मूलद्रव्यं म्हणण्याची पद्धत आहे. इंग्रजीत रेअर अर्थ एलेमेंट्स. ही खरं म्हणजे सोन्याइतकी दुर्मीळ नाहीत वा महागही नाहीत. त्यांच्या किंमती एका किलोला २ ते ७० डॉलर यांच्या दरम्यान आहेत. पण त्यांची खनिजं मातीपासून आणि एकमेकांपासून वेगळी करणं महत्प्रयासाचं काम आहे. म्हणजे, ती दुर्मीळ नसली तरी दुःसाध्य आहेत. त्यांचं अस्तित्व थोरियम या किरणोत्सारी धातूच्या शेजारी असल्याने थोरियमच्या बाजूचा कचरा एवढीच त्यांची ओळख जगाला होती. गेल्या चाळीस वर्षांत त्यांचा ‘उपद्रव’ हा दर्जा जाऊन त्यांना नवीन तंत्रज्ञानात निर्णायक भूमिका मिळाली आहे. त्यांच्याविना जगातले सर्व व्यवहार बंद व्हायची वेळ आली आहे...

  सर्व दुर्मीळ मूलद्रव्यांचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म बहुतांशी सारखे असले तरी प्रत्येकाचा एखादा, विशेषतः चुंबकीय किंवा विद्युत, गुणधर्म प्रकर्षाने उठून दिसतो. इतका की आधुनिक तंत्रशास्त्र त्यांच्याशिवाय चालणार नाही, अशी परिस्थिती आता निर्माण झाली आहे. त्यांच्याशिवाय पवनउर्जा, सूर्यउर्जेची तावदाने, विद्युतवाहने, एलईडी दिवे, स्मार्टफोन, बॅटऱ्या, सपाट पडद्यांचे टीव्ही, सेमिकंडक्टर चिप्स, अद्ययावत कॅमेरांची भिंग, एमआरआय तंत्र, फायबर ऑप्टिक्स या नेहमीच्या वापरातील वस्तूंचं उत्पादन बंद होईल. त्याखेरीज एफ-३५ सारखी अत्याधुनिक विमानं, उपग्रह, पाणबुड्या, डिजिटल उपकरणं यांसारख्या देशाच्या संरक्षणाच्या दृष्टीने आवश्यक अशा वस्तूंच्या उत्पादनाचं पान हलणार नाही.

  सर्वव्यापी मूलद्रव्ये आणि चीनची कुरघोडी

  रेअर अर्थ धातू आणि लोखंड यापासून बनलेल्या मिश्रधातूंचे मॅग्नेट (लोहचुंबक) फक्त लोखंडापासून बनवलेल्या मॅग्नेटपेक्षा १५ पटीने प्रबळ असतात. हे वाहनांमध्ये इलेक्ट्रॉनिक चिपसारखे सर्वव्यापी असतात. नाण्याच्या आकाराचे मॅग्नेट वायपरच्या गतिप्रेरकांमध्ये (मोटरमध्ये), खिडक्यांच्या काचा वर-खाली करणाऱ्या, सीट मागे-पुढे करणाऱ्या गतिप्रेरकांमध्ये डझनांनी वापरले जातात. तर मोठ्या आकाराचे मॅग्नेट वाहनांच्या मोठ्या यंत्रांमध्ये, ब्रेकमध्ये, संगणकांच्या हार्ड डिस्कमध्ये आणि मॉनिटरमध्ये, इंधनावर चालणाऱ्या गाड्यांमध्ये ३० किलो वजनाचे तर विद्युतगाड्यांमध्ये २०० किलो वजनाचे मॅग्नेट लागतात. तेव्हा मारुती सुझुकी गाड्यांना महिन्याला साधारण सहा हजार टन मॅग्नेटची गरज आहे, तर बीवायडी विद्युतगाड्यांना महिन्याला सहा लाख टन मॅग्नेटची!

  भविष्यकालीन तंत्रज्ञानापैकी हॅड्रोजनचा ऊर्जा म्हणून वापर करताना त्याचा सुरक्षितपणे साठा करणं आणि वाहतूक रेअर अर्थच्या सहाय्याशिवाय करणं अशक्य आहे. तसंच ताशी ६०० किमीपेक्षा जास्त वेगात धावणाऱ्या गाड्यांचं रूळावरचं घर्षण टाळण्यासाठी त्यांना रूळावरून उचलणं गरजेचं असतं (Magnetic levitation). त्यासाठी अत्यंत प्रभावी चुंबकांची गरज असते. तिथेही रेअर अर्थ मॅग्नेटना पर्याय नाही.

  वैद्यकीय उपकरणं लुटिटियम, थुलियम, अर्बियम या रेअर अर्थ धातूंशिवाय चालणार नाहीत. तर लढाऊ विमानांना या धातूंचा पूर्ण संच अधिक अॅण्टिमनी हा तितकाच दुर्मीळ धातू अतिशय गरजेचे आहेत. या धातूंचा अमेरिकेला होणारा पुरवठा चीनने बंद केल्याने युक्रेन आणि इस्राइलची फार अडचण झाली आहे. तेथे युद्धविराम व्हायला, ते एक मोठे कारण आहे.

  अमेरिकेची मुहूर्तमेढ, चीनची मुसंडी

  रेअर अर्थच्या उद्योगात प्रथम लक्ष घातलं, अमेरिकेने १९६५मध्ये. अमेरिकन एअर फोर्सने त्याच सुमारास समॅरियम आणि कोबॉल्ट यांच्यापासून मॅग्नेट बनवले. अर्थात ते फार महाग पडतात. त्यांचा आजचा भाव १ किलोला १० डॉलर आहे आणि ते ७००० तापमानापर्यंत वापरता येतात. (उदा. लढाऊ विमानांमध्ये) तितक्याच ताकदीच्या पण त्यांच्यापेक्षा खूप स्वस्त, किलोला २ डॉलर, अशा लोखंड, नीओडिमिअम आणि बोरॉन यांच्यापासून बनलेल्या मॅग्नेटचा शोध अमेरिकेच्या जनरल मोटर्सने आणि जपानच्या सुमीटोमो स्पेशल मेटल्सने १९८४ साली लावला. योगायोगाने चीनने त्याच वर्षी रेअर अर्थच्या उद्योगाची मुहूर्तमेढ रोवली. चीनचे तत्कालीन नेते डेंग शाओ-पिंग यांची दूरदृष्टी अशी की त्यांनी त्याच वेळी रेअर अर्थचं महत्त्व ओळखलं. जसा सौदी अरेबिया तेलाचा अनभिषिक्त सम्राट आहे, तसा चीन रेअर अर्थचा सम्राट बनला पाहिजे, असं त्यांनी म्हटलं!

  त्या दृष्टीने चीनने प्रयत्न चालू केले. सुरुवात केली खनिजं शोधण्यापासून. आज जगातील उत्तम श्रेणीच्या नऊ कोटी टन खनिजांपैकी साडे चार कोटी टन चीनकडे आहेत. त्याच्या निम्म्याने प्रत्येकी व्हिएतनाम आणि ब्राझिलमध्ये आहेत. भारतात आतापर्यंत सापडलेली खनिजे फक्त एक चतुर्थांश कोटी टन आहेत आणि तीही फार उच्च श्रेणीची नाहीत. आपले शेजारी पाकिस्तान, बांगलादेश, श्रीलंका हे याबाबतीत अजूनही प्राथमिक अवस्थेतच आहेत. अमेरिकेचे अध्यक्ष ट्रंप यांचा डोळा असलेल्या ग्रीनलंडमध्ये खनिजे दहा लाख टनाच्या आसपास आहेत, तर रेअर अर्थसाठी अमेरिकेबरोबर करार करणारा युक्रेन या बाबतीत खंक असण्याची शक्यता दांडगी आहे. खणून काढलेल्या खनिजांपैकी ६५ टक्के चीनमध्ये आहेत, तर १५ टक्के (चीननेच खणलेली) ब्रम्हदेशात आहेत.

  

  अमेरिकेचे राष्ट्राध्यक्ष ट्रंप कितीही गमजा मारत असले आणि चीनला या ना मार्गाने कोंडीत पकडण्याचा प्रयत्न करत असले, तरीही त्यांच्यातला बेपारी एका मर्यादेपलीकडे दादागिरी करू शकत नाही, याचे एकमेव कारण चीनची दुर्मीळ मूल्यद्रव्यांच्या क्षेत्रातली मक्तेदारी हे आहे...

  खनिजं एकमेकांपासून वेगळी करणं आणि त्यांपासून धातू बनवणं हे अतिशय कटकटीचं काम आहे. त्यात आणखी एक अडचण म्हणजे त्यांपासून शरीराला घातक असे किरणोत्सारी धातू संपूर्णपणे बाहेर काढावे लागतात. अशी संपूर्ण प्रक्रिया करणारा चीन हा जवळजवळ एकटाच देश आहे. चीनमध्ये संपूर्ण जगाच्या ९२ टक्के म्हणजे वर्षाला अडीच लाख टन, धातूची प्राप्ती होते तर मलेशियामध्ये ६ टक्के. समॅरियम हा धातू शंभर टक्के चीनकडेच आहे, असं यू. एस. जिऑलॉजिकल सर्व्हे या संस्थेनं म्हटलं आहे. तुलनेसाठी अमेरिकेत दर वर्षी ४४ हजार टन रेअर अर्थ तयार होतात, तर भारतात २ हजार टन.

  नवीन तंत्रज्ञानासाठी लागणाऱ्या इतर धातू आणि अधातू यांच्या बाबतीत हीच परिस्थिती आहे. ग्रॅफाइट हे मुख्यतः बॅटरीसाठी लागणारं मूलद्रव्य आहे. त्याचे ६० टक्के साठे चीनमध्ये आहेत. (म्हणजे ते कष्टाने शोधून काढले आहेत.) जगातील तयार ग्रॅफाइटपैकी ९५ टक्के चीनमध्ये आहेत. गॅलियम, इंडियम, आर्सेनिक यांची वस्तुस्थिती तीच आहे. अँटिमनी तर १०० टक्के चीनकडे आहे. अमेरिका आज ७० टक्के रेअर अर्थ धातू चीनकडून आयात करते.

  भारताचे डोळे इतरांकडे...

  भारतात पंतप्रधान पंडित नेहरुंनी दूरदृष्टीने स्वातंत्र्यानंतर लगेच, म्हणजे १९५० साली, रेअर अर्थ निर्मितीचा निर्णय घेतला. त्यानुसार इंडियन रेअर अर्थ नावाचा सार्वजनिक उपक्रम चालू केला. त्याचं मुख्य कार्यालय मुंबईत असलं तरी कारखाने केरळ, तामिळनाडू, ओरिसा येथील खाणीच्या ठिकाणी उभे केलेले आहेत. तरीही या शर्यतीत आपण प्रचंड मागे आहोत. आणि ज्या अमेरिकेने या शास्त्राची मुहूर्तमेढ रोवली, तीही आपल्याला मदत करायच्या परिस्थितीत नाही. कारण ती स्वतःच रेअर अर्थचं फारसं उत्पादन करत नाही. तिने कॅलिफोर्निया या राज्यातील माउंटन पास या गावात १९८० साली काढलेला कारखाना २००० साली बंद केला. अमेरिकेतल्या बोलघेवड्या राजकारण्यांनी तो परत सुरु करायच्या वल्गना केल्या असल्या तरी त्यातून काही निष्पन्न होत नाही, असं दिसतंय. (२०१० साली त्या वेळच्या परराष्ट्रमंत्री हिलरी क्लिटन यांनी असे कारखाने लवकर काढायचं आश्वासन दिलं होतं.)

  बऱ्याच विश्लेषकांच्या मते, रेअर अर्थचं जहाज अमेरिकेच्या किनाऱ्यावरून निघून गेलं आहे. तो उद्योग चालू करायला ६०० अब्ज डॉलरची गुंतवणूक आणि वीस वर्षांचं नियोजन पाहिजे. आणि अमेरिकेला तत्त्विकदृष्ट्याच नियोजनाचं वावडं आहे. (नियोजनाला अमेरिकेत ‘जबरी अर्थव्यवस्था’ म्हणजे command economy म्हणतात!) शिवाय या उद्योगाला लागणारी यंत्रसामुग्री फक्त चीनमध्येच आहे. तिथे आज या क्षेत्रात सव्वा लाख कामगार, इंजिनियर, व्यवस्थापक कार्यरत आहेत. कामगारांना तीन ते चार वर्षांचं प्रशिक्षण मिळतं. ३५ युनिव्हर्सिटीत रेअर अर्थवर पदवी पाठ्यक्रम आहेत. तिथून दर वर्षी दोन हजार इंजिनियर बाहेर पडतात. १९९८ साली तिथे नवीन युगासाठी लागणाऱ्या मूलद्रव्यांवर संशोधन करणारी मोठी संस्था स्थापन केलेली आहे.

  मक्तेदार चीनचा वरचश्मा

  गेल्या वीस वर्षांत चीनच्या संशोधकांनी वीस हजार पेटंट दाखल केली आहेत. खाणीतलं जीवघेणं काम करायला कृत्रिम प्रज्ञेसह रोबो सज्ज आहेत. या सर्वांना टक्कर द्यायला कोणता हरीचा लाल तयार होईल? २०१० साली जपानने तो प्रयोग करून बघितला आणि त्यात हात पोळून घेतले. दक्षिण कोरियात सॅमसंग, एल.जी, एस. के हायनिक्स अशा राक्षसी आकाराच्या कंपन्या इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्रात आहेत. त्यांचा व्यापार चीनच्या सहकार्याशिवाय ठप्प पडू शकतो. म्हणून कोरियाने कझाकिस्तानमध्ये खनिजं शुद्धीकरणाचा आणि धातू बनवायचा कारखाना काढण्याचं मनावर घेतलं. खनिजांच्या बाबतीत कझाकिस्तान नशीबवान आहे. त्या देशात वीस कोटी टन खनिजं आहेत आणि त्यापैकी दीड लाख टन रेअर अर्थची आहेत. सोव्हिएट युनियनच्या जमान्यात तिथे १९ धातू बनवायचे कारखाने होते. नंतरच्या काळात ते बंद पडले. कोरियाने त्यांचं पुनरुज्जीवन केलं, त्यासाठी ३ अब्ज डॉलर खर्च केले. इतके करून उत्पादनाचा खर्च एक किलोला ७ डॉलरच्या वर जायला लागला. हाच खर्च चीनमध्ये २ डॉलरच्या आसपास होता. याची कारणं तीन वीजेचा खर्च, कामगारांची कार्यक्षमता आणि पुरवठा साखळीचा अभाव. कोरियाला तो कारखाना बंद करायला लागला. या अनुभवावरून असल्या उपद्व्यापात भारताने किती पडावे हे आपण ठरवले पाहिजे.

  

  जगावर राज्य दोन मार्गांनी करायचे, एक विकसनशील, कंगाल देशांना शस्त्रास्त्र पुरवठा करत राहायचा आणि दोन, नैसर्गिक साधनसंपत्तीवर सर्वंकष ताबा मिळवायचा. सध्या ट्रंप महाशय हाच प्रयोग उघडपणे करताहेत. परंतु, खमक्या चीनने त्यांच्या नाकात दम आणलाय...

  चीनशी अशी टक्कर घ्यायची खरं म्हणजे गरजही लागली नसती. सर्व काही सुरळीत चाललं होतं. पण अमेरिकेच्या दुसऱ्या ‘स्वातंत्र्यदिनी’ ट्रंपसाहेबांनी चीनहून आयात होणाऱ्या वस्तूंवर १४५ टक्के कर लावला आणि मोटारगाड्या बनवणाऱ्या कंपन्यांनी आरडाओरडा करायला सुरुवात केली. फोर्ड कंपनीला शिकागो येथील कारखाना बंद करायला लागला. अमेरिकन चेंबर ऑफ कॉमर्सच्या म्हणण्याप्रमाणे तीन महिन्यांतच मॅग्नेटचा पुरवठा संपणार आहे. भारतातीलही मोटारगाड्या बनवायचे कारखाने मॅग्नेटच्या कमतरतेमुळे बंद होतील अशी भीती आहे. ई-स्कूटरचा कारखाना लवकरच बंद होईल, असा इशारा बजाज ऑटोने दिला आहे. आपल्या मोटर इंडस्ट्रीचा उद्योग १०,००० अब्ज रुपयांचा आहे आणि देशाच्या सकल उत्पन्नाच्या ७ टक्के आहे. यात मिळणाऱ्या प्रत्यक्ष आणि अप्रत्यक्ष रोजगारावर दोन कोटी कुटुंबांचं पोट आहे. आपल्याला चीनवर अवलंबून राहायची गरज नाही, अशा गर्जना आपल्या राजकर्त्यांनी कितीही केल्या, तरी आपल्यावर येऊ घातलेला प्रसंग फार भीषण आहे, हे आपण लक्षात ठेवलं पाहिजे.

  जोपर्यंत अमेरिका तिने चीनवर घातलेली निर्यातीची बंधनं काढत नाही, तोपर्यंत चीन आपली बंधनं काढणार नाही, असं चीननं ठासून सांगितलं आहे. आणि चीनची बंधनं आता सर्व देशांवर आहेत. त्या वादावर चाललेल्या द्वीपक्षीय वाटाघाटीतून अमेरिका आपली कातडी वाचवून घेईलसुद्धा, पण बाकीच्या देशांचं काय? हे धातू पुरवण्यासाठी कंपन्यांनी अर्ज करावेत आपण त्यावर विचार करू असं आश्वासन चीननं दिलं आहे. पण भारताचे आणि चीनचे प्रेमाचे संबंध लक्षात घेता आपले अर्ज सर्व अर्जाच्या तळाशी ठेवले जात आहेत, ही बाब काही फारशी उत्साहवर्धक नाही.

  -oOo-

  
  

  ---

  डॉ. मोहन द्रविड

  डॉ. द्रविड हे फिजिक्समधील पीएच.डी. असून राजकारण, विज्ञान, इतिहास या विषयांवरील त्यांचे लिखाण वेगवेगळ्या मासिकांतून प्रसिद्ध होते. त्यांचे वास्तव्य अमेरिकेत असून ‘मुक्काम पोस्ट अमेरिका’ हे अमेरिकेचं सर्वांगीण दर्शन देणारे पुस्तक ‘रोहन प्रकाशन’ने प्रसिद्ध केले आहे. ईमेल: mohan.drawid@gmail.com.

  ---