Que. Of late the demand for lithium metal also sometimes dubbed as ‘white gold’ has significantly increased in the global market. In this context discuss the global distribution of lithium metal and its application in various industries.
(GS-1, Geography, 250words, 15 marks)
प्रश्न: हाल ही में वैश्विक बाजार में लीथियम धातु, जिसे कभी-कभी 'सफेद सोना' भी कहा जाता है, की मांग में काफी वृद्धि हुई है। इस संदर्भ में लीथियम धातु के वैश्विक वितरण तथा विभिन्न उद्योगों में इसके अनुप्रयोग की चर्चा कीजिए।
(GS-1, भूगोल, 250 शब्द, 15 अंक)
Approach:
- Briefly introduce your answer by elaborating on lithium and its importance.
- In the body highlight the global reserves and application of lithium in various industries.
- In conclusion, highlight India’s position with respect to lithium and suggest a suitable way forward.
Model Answer:
Lithium is a grey, shiny, non-ferrous metal and is the lightest and the least dense of all metals. However, lithium did not naturally form on the planet. Scientists have suggested that this is a cosmic element that formed from the bright stellar explosions called novae. In recent times multiple countries have ramped up efforts to find reserves of lithium, sometimes dubbed as ‘white gold’, in what has been called the “new era gold rush”.
Global distribution of lithium:
- According to the U.S. Geological Survey, while identified lithium resources worldwide stood at 89 million tonnes in 2022, the reserves or mineable parts of the resources stood at 22 million tonnes.
- While lithium is not in short supply, the process of its extraction is time-and infrastructure-intensive. Lithium is currently extracted from two main sources, hard rock mines or as brine from salt flats and lakes, from where it is recovered using evaporation tanks.
- Chile, Argentina, Australia, China and the US are a few of the countries in the world with the largest overall lithium reserves.
- The three countries of Chile, Bolivia, and Argentina make up a region known as the Lithium Triangle. It is believed to contain over 75% of existing known lithium reserves.
- Australia ranks fifth in the list of overall reserves however it is the largest producer and produces 52% of the world’s lithium.
- Chile is the second largest producer. Unlike Chile, where lithium is extracted from brines, Australian lithium comes from hard-rock mines for the mineral spodumene.
- China is ranked sixth in the list of overall reserves but it is the third-largest producer and has a strong foothold in the lithium supply chain. It also hosts 60% of the world’s lithium refining capacity for batteries.
- Argentina has the world’s second-largest lithium reserves and it is the fourth-largest producer of lithium. The Salar del Hombre Muerto salt flat is a notable lithium resource in Argentina.
- The U.S. has the world’s fourth largest reserves of lithium however the production activity is minimal.
Application of lithium in various Industries:
- Used in Batteries: Besides being used in batteries to power smartphones, laptops and other gadgets, lithium is an essential component in the rechargeable batteries that run electric vehicles (EVs) and in storage batteries for energy from renewable sources.
- Ceramics and Glass: In ceramics and glassware, lithium carbonate increases strength and reduces thermal expansion, which is often essential for modern glass-ceramic cooktops.
- Lubricating greases: It is also used to make lubricant greases for the transport, steel, and aviation industries.
- Used in Pharmaceutical Industry: It is used as a mood stabilizer in the treatment of the bipolar disorder, depression, and other mental health conditions.
- Application in Military: It is used in various military equipment such as radar systems and missile guidance systems.
- Thermonuclear Reactions. Lithium (Li-7) as hydroxide is important in controlling the chemistry of pressurised water reactor (PWR) cooling systems.
India is currently fully import-dependent when it comes to lithium. While there have been various discoveries of lithium deposits for example in Jammu and Kashmir and Karnataka, lithium mining remains a challenge. Timely commercial exploration of inferred deposits in India can push forward the government’s ambitious plan for a green transition.
दृष्टिकोण:
- लिथियम और उसके महत्व को विस्तार से बताते हुए अपने उत्तर को संक्षेप में प्रस्तुत कीजिए।
- मुख्य भाग में वैश्विक भंडार और विभिन्न उद्योगों में लिथियम के अनुप्रयोग पर प्रकाश डालिए।
- अंत में, लिथियम के संबंध में भारत की स्थिति पर प्रकाश डालें और आगे बढ़ने का उपयुक्त तरीका सुझाइए।
मॉडल उत्तर:
लिथियम ग्रे, चमकदार, अलौह धातु है और सभी धातुओं में सबसे हल्की और सबसे कम सघनता वाली है। लिथियम स्वाभाविक रूप से ग्रह पर नहीं निर्मित हुआ। वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया है कि यह एक ब्रह्मांडीय तत्व है, जो नोवा नामक चमकदार तारकीय विस्फोटों (Bright Stellar Explosions) से बना है। हाल के दिनों में कई देशों ने लिथियम के भंडार को खोजने के प्रयासों को तेज कर दिया है, जिसे कभी-कभी 'सफ़ेद सोना' जिसे " नए युग का सोना" कहा जाता है।
लिथियम का विश्वव्यापी वितरण:
- अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के अनुसार, हालांकि 2022 में दुनिया भर में पहचाने गए लिथियम संसाधन 89 मिलियन टन थे, लेकिन इसमें संसाधनों का भंडार या खनन योग्य भाग 22 मिलियन टन ही था।
- हालांकि लिथियम की आपूर्ति कम नहीं है, लेकिन इसके निष्कर्षण की प्रक्रिया समय और अवसंरचना की दृष्टि से गहन है। लिथियम वर्तमान में दो मुख्य स्रोतों, कठोर चट्टान की खानों या लवणीय समभूमि, और झीलों से लवण (नमक) के रूप में निकाला जाता है, जहां से इसे वाष्पीकरण टैंकों का उपयोग करके पुनर्प्राप्त किया जाता है।
- चिली, अर्जेंटीना, ऑस्ट्रेलिया, चीन और अमेरिका दुनिया के कुछ ऐसे देश हैं, जिनके पास सबसे बड़ा लिथियम भंडार है।
- चिली, बोलीविया और अर्जेंटीना के तीन देश लिथियम त्रिभुज (Lithium Triangle) के रूप में जाने जाने वाले क्षेत्र का निर्माण करते हैं। ऐसा माना जाता है कि मौजूदा ज्ञात लिथियम भंडार का 75% से अधिक है।
- ऑस्ट्रेलिया समग्र भंडार की सूची में 5वें स्थान पर है, हालांकि यह सबसे बड़ा उत्पादक है और दुनिया के 52% लिथियम का उत्पादन करता है।
- चिली दूसरा सबसे बड़ा उत्पादक है। चिली के विपरीत, जहां लिथियम ब्राइन से निकाला जाता है, ऑस्ट्रेलियाई लिथियम खनिज स्पोडुमेन के लिए कठोर चट्टानी खानों से आता है।
- चीन समग्र भंडार की सूची में छठे स्थान पर है, लेकिन यह तीसरा सबसे बड़ा उत्पादक है और लिथियम आपूर्ति श्रृंखला में इसकी मजबूत स्थिति है। यह बैटरी के लिए दुनिया की लिथियम शोधन क्षमता का 60% हिस्सा भी रखता है।
- अर्जेंटीना के पास विश्व का दूसरा सबसे बड़ा लिथियम भंडार है और यह लिथियम का चौथा सबसे बड़ा उत्पादक है। सालार डेल होम्ब्रे मुएर्तो (Salar del Hombre Muerto) लवण समभूमि, अर्जेंटीना में एक उल्लेखनीय लिथियम संसाधन है।
- अमेरिका के पास लिथियम का दुनिया का चौथा सबसे बड़ा भंडार है, हालांकि उत्पादन गतिविधि न्यूनतम है।
विभिन्न उद्योगों में लिथियम का अनुप्रयोग:
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- बैटरी में उपयोग: स्मार्टफोन, लैपटॉप और अन्य गैजेट्स को पावर देने के लिए बैटरी में इस्तेमाल होने के अलावा, लिथियम रिचार्जेबल बैटरी में एक आवश्यक घटक है जो इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) चलाते हैं और अक्षय स्रोतों से ऊर्जा के लिए स्टोरेज बैटरी में है।
- सिरेमिक और कांच: चीनी मिट्टी की चीज़ें और कांच के बने पदार्थ में, लिथियम कार्बोनेट ताकत बढ़ाता है और थर्मल विस्तार को कम करता है, जो कि आधुनिक ग्लास-सिरेमिक कुकटॉप के लिए अक्सर आवश्यक होता है।।
- लुब्रिकेटिंग ग्रीज़: इसका उपयोग परिवहन, स्टील और विमानन उद्योगों के लिए लुब्रिकेंट ग्रीस बनाने में भी किया जाता है।
- फार्मास्युटिकल उद्योग में उपयोग: इसका उपयोग द्विध्रुवी विकार, अवसाद और अन्य मानसिक स्वास्थ्य स्थितियों के उपचार में एक मूड स्टेबलाइजर के रूप में किया जाता है।
- सेना में अनुपयोग: इसका उपयोग विभिन्न सैन्य उपकरणों जैसे कि रडार सिस्टम और मिसाइल गाइडेंस सिस्टम में किया जाता है।
- थर्मोन्यूक्लियर रिएक्शन: हाइड्रॉक्साइड के रूप में लिथियम (Li-7) दाबित जल रिएक्टर (PWR) शीतलन प्रणाली के रसायन को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण है।
लिथियम की बात आती है तो भारत वर्तमान में पूरी तरह से आयात पर निर्भर है। हालांकि जम्मू और कश्मीर और कर्नाटक में लिथियम जमा की विभिन्न खोजें हुई हैं, लिथियम खनन एक चुनौती बनी हुई है। भारत में अनुमानित जमा-भण्डार का समय पर वाणिज्यिक अन्वेषण हरित परिवर्तन (Green transition) के लिए सरकार की महत्वाकांक्षी योजना को आगे बढ़ा सकता है।
Note:
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