भारत में स्थिरता परिवर्तन की गति बढ़ रही है, क्योंकि सरकार ने 2030 तक वाहनों की बिक्री में 30% इलेक्ट्रिक वाहनों को शामिल करने का लक्ष्य रखा है। यह तीव्र बदलाव एक महत्वपूर्ण अवसर प्रस्तुत करता है: एक मजबूत लिथियम-आयन बैटरी रीसाइक्लिंग उद्योग में निवेश करना।

लिथियम-आयन बैटरी बाजार में तेजी से वृद्धि हो रही है। नीति आयोग और PwC द्वारा संयुक्त रूप से प्रकाशित एक शोध रिपोर्ट के अनुसार, पिछले दशक में बैटरी की मांग 25% की CAGR से बढ़ी है और 2023 तक इसके पांच गुना बढ़ने की उम्मीद है। इलेक्ट्रिक वाहनों के बढ़ते चलन और मोबाइल फोन और लैपटॉप जैसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के इन शक्तिशाली बैटरियों पर निर्भर रहने के कारण, लिथियम-आयन बैटरी बाजार में सालाना ~1300 बिलियन डॉलर का बाजार अवसर है।

इन बैटरियों का पुनर्चक्रण न केवल हानिकारक तत्वों को पर्यावरण में प्रवेश करने से रोकने के लिए आवश्यक है, बल्कि घटते संसाधनों के संरक्षण और एक चक्रीय विनिर्माण चक्र बनाने के लिए भी आवश्यक है।

ली-आयन में क्या भिन्नता है?

कांच जैसी सामग्रियों के लिए पारंपरिक पुनर्चक्रण प्रक्रियाओं के विपरीत, जिन्हें निर्माण सामग्री या फाइबरग्लास इन्सुलेशन में बदला जा सकता है, और प्लास्टिक, जिसे नई वस्तुओं के निर्माण के लिए छर्रों में परिवर्तित किया जाता है, लिथियम-आयन बैटरियों के लिए एक विशेष दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है।

बैटरी निपटान के पारंपरिक तरीके, जैसे लैंडफिलिंग या भस्मीकरण, जो सभी निपटान का 95% हिस्सा है, महत्वपूर्ण प्रदूषण और मूल्यवान संसाधनों की कमी का कारण बनते हैं। प्रत्येक इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी पैक में लिथियम, कोबाल्ट और निकल जैसी कीमती सामग्री होती है, जो उचित रीसाइक्लिंग बुनियादी ढांचे के बिना नष्ट हो जाती है।

पुनर्चक्रण प्रक्रिया और इसके परिणाम

लिथियम-आयन बैटरियों को रीसाइकिल करने में कई मुख्य चरण शामिल हैं: तैयारी, प्री-ट्रीटमेंट, पायरोमेटलर्जी और हाइड्रोमेटलर्जी। इन चरणों के माध्यम से, बैटरियों को उनके मुख्य घटकों में तोड़ा जाता है, जिसमें एल्युमिनियम, कॉपर और ब्लैक मास (जिसमें कोबाल्ट, निकल और लिथियम शामिल हैं) शामिल हैं। नीचे प्रत्येक आउटपुट और उसके महत्व की विस्तृत जांच की गई है।

कोबाल्ट

कोबाल्ट लिथियम-आयन बैटरी के निर्माण में एक महत्वपूर्ण घटक है, खासकर कैथोड में। इसका उपयोग सुपरलॉय, मैग्नेट और पेट्रोलियम रिफाइनिंग में उत्प्रेरक के रूप में भी किया जाता है। चिकित्सा क्षेत्र में, कोबाल्ट का उपयोग आर्थोपेडिक इम्प्लांट और डेंटल एलॉय में इसकी जैव-संगतता के कारण किया जाता है।

दुनिया का ज़्यादातर कोबाल्ट कांगो लोकतांत्रिक गणराज्य (DRC) से आता है, जिसने बाल श्रम और पर्यावरण क्षरण के बारे में चिंताएँ बढ़ा दी हैं। खनन प्रक्रिया इस क्षेत्र में वनों की कटाई और आवास विनाश में महत्वपूर्ण योगदान देती है।

निकल

निकेल बैटरी उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से निकेल-कोबाल्ट-एल्यूमीनियम (एनसीए) और निकेल-मैंगनीज-कोबाल्ट (एनएमसी) बैटरी में। इसका उपयोग स्टेनलेस स्टील उत्पादन, इलेक्ट्रोप्लेटिंग और रासायनिक प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में भी किया जाता है। इसकी प्रचुरता के बावजूद, निकेल खनन पूंजी-गहन और पर्यावरण के लिए हानिकारक है, जिससे अक्सर मिट्टी और पानी दूषित हो जाता है। आपूर्ति श्रृंखला व्यवधान उच्च गुणवत्ता वाले निकेल की कमी को और बढ़ा देते हैं।

लिथियम

लिथियम ईवी, स्मार्टफोन, लैपटॉप और अन्य पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स में इस्तेमाल की जाने वाली रिचार्जेबल बैटरी के लिए आवश्यक है। इसका उपयोग सिरेमिक, कांच के उत्पादन में और स्नेहक योजक के रूप में भी किया जाता है। अधिकांश लिथियम ऑस्ट्रेलिया, चिली और चीन से प्राप्त होता है, जिसमें "लिथियम त्रिकोण" (बोलीविया, चिली, अर्जेंटीना) सबसे बड़ा भंडार रखता है। लिथियम का खनन पानी-गहन है और अक्सर पानी की कमी और आवास विनाश सहित महत्वपूर्ण पारिस्थितिक क्षति की ओर जाता है।

ताँबा

तांबा अत्यधिक सुचालक होता है और इसका उपयोग बिजली के तारों, इलेक्ट्रॉनिक्स और पवन टर्बाइनों और सौर पैनलों जैसी नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों में बड़े पैमाने पर किया जाता है। यह ईवी बैटरी और मोटरों में भी एक प्रमुख घटक है। तांबे का खनन ऊर्जा-गहन है और अक्सर वनों की कटाई, मिट्टी के कटाव और जल प्रदूषण का कारण बनता है। तांबे की उच्च मांग ने कीमतों में वृद्धि और आपूर्ति श्रृंखला चुनौतियों को जन्म दिया है।

अल्युमीनियम

एल्युमीनियम हल्का, जंग-रोधी होता है और इसका उपयोग बैटरी केसिंग, परिवहन, पैकेजिंग और निर्माण सहित कई तरह के अनुप्रयोगों में किया जाता है। एल्युमीनियम अयस्क (बॉक्साइट) का निष्कर्षण और प्रसंस्करण ऊर्जा-गहन है और वनों की कटाई और जल प्रदूषण का कारण बनता है। उद्योग को ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन और संसाधनों की कमी से संबंधित चुनौतियों का भी सामना करना पड़ता है। एल्युमीनियम को रिसाइकिल करने से अयस्क से नए एल्युमीनियम का उत्पादन करने के लिए आवश्यक ऊर्जा का 95% तक बचता है। यह ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करता है और बॉक्साइट के खनन और प्रसंस्करण से जुड़े पर्यावरणीय प्रभाव को कम करता है।

बैटरी पुनः उपयोग: इलेक्ट्रिक वाहन आगे

जबकि रीसाइकिलिंग एक लंबी और थकाऊ प्रक्रिया हो सकती है, बैटरी का पुनः उपयोग, विशेष रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग की जाने वाली बैटरी का पुनः उपयोग एक सरल विकल्प है। Li-ion बैटरी का उपयोग करने वाले सभी अनुप्रयोगों में, EV में पुनः उपयोग की सबसे अधिक गुंजाइश है। ऐसा इसलिए है क्योंकि EV बैटरी में सेवानिवृत्ति के बाद भी अपनी प्रारंभिक क्षमता का 70-80% होने की संभावना है, जिसे पुनः उपयोग के माध्यम से 10-15 वर्षों तक बढ़ाया जा सकता है। नीचे कुछ आशाजनक पुनः उपयोग मार्ग बताए गए हैं-

• ईवी से ईवी वाहन

80% से ज़्यादा स्वास्थ्य की स्थिति बनाए रखने वाली बैटरियों को स्कूटर या रिक्शा जैसे कम-रेंज वाले इलेक्ट्रिक वाहनों में दूसरे जीवन के अनुप्रयोगों के लिए फिर से इस्तेमाल किया जा सकता है, जिससे उनका उपयोग करने योग्य जीवन काफी हद तक बढ़ जाता है। इसी तरह, 80% से कम स्वास्थ्य की स्थिति वाले बैटरी मॉड्यूल का उपयोग फोर्कलिफ्ट, एयरपोर्ट कार्ट और बाइक जैसे अन्य वाहन अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। इस तरह से बैटरी के कचरे का दोबारा इस्तेमाल करने से इसकी लाइफ़ 5-20 साल बढ़ जाती है।

• ईवी से ईवी चार्जिंग:  

द्वितीय-जीवन बैटरियों को ई.वी. चार्जिंग स्टेशनों में एकीकृत किया जा सकता है, जिससे बैकअप पावर और ग्रिड स्थिरता मिलेगी, तथा इनका जीवन 10-12 वर्ष तक बढ़ जाएगा।

• ईवी से बैटरी भंडारण:  

जीवन के अंत में समाप्त हो चुकी ईवी बैटरियों को अक्षय ऊर्जा एकीकरण के लिए ग्रिड से जुड़े भंडारण और डेटा सेंटर जैसे स्थानों के लिए पावर बैकअप बनाने के लिए एकत्र किया जा सकता है। छोटे पैमाने पर, बैटरियों का उपयोग घर के भंडारण, सौर स्ट्रीट लाइट के साथ-साथ ग्रामीण क्षेत्रों में ऑफ-ग्रिड बिजली समाधान के रूप में किया जाता है, जिससे स्वच्छ और विश्वसनीय बिजली मिलती है। इससे बैटरी का जीवन 10-12 साल बढ़ जाता है।

लिथियम-आयन बैटरियों को रिसाइकिल करने से कोबाल्ट, निकल, लिथियम, कॉपर और एल्युमीनियम जैसी मूल्यवान सामग्रियों का दोहन करने का एक अनूठा अवसर मिलता है, जिससे आर्थिक विकास और पर्यावरणीय स्थिरता को बढ़ावा मिलता है। चूंकि इलेक्ट्रिक वाहनों और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स की मांग लगातार बढ़ रही है, इसलिए भारत के हरित एजेंडे का समर्थन करने और दीर्घकालिक स्थिरता लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए एक मजबूत रीसाइक्लिंग पारिस्थितिकी तंत्र विकसित करना आवश्यक होगा। उन्नत रीसाइक्लिंग तकनीकों में निवेश करना और एक सुसंगत नियामक ढांचा स्थापित करना भारत को उच्च रीसाइक्लिंग दर प्राप्त करने और पुनर्प्राप्त सामग्री की गुणवत्ता में सुधार करने में मदद कर सकता है, जिससे अंततः कच्चे माल के आयात पर निर्भरता कम हो सकती है और पर्यावरणीय खतरों को कम किया जा सकता है।