Rare earth materials ही पृथ्वीच्या पोटात आढळणारी काही नैसर्गिक मूलद्रव्यं आहेत. नेमकं सांगायचं, तर एकूण १७ धातूरूपी नैसर्गिक मूलद्रव्यं या प्रकारात मोडतात. इतर सर्वसामान्य धातूंपेक्षा यांचे काही जगावेगळे गुणधर्म असतात. हे धातू खूपच चमकदार असतात. ते विजेचे किंवा उष्णतेचे उत्तम वाहक असतात. त्यांच्यात तगडं चुंबकत्व असतं. या गुणधर्मांमुळे लोखंड किंवा तांब्यासारख्या धातूंसहित बनणारे त्यांचे मिश्रधातू (alloy) विविधोपयोगी ठरतात.

आज आपल्या शहरी दैनंदिन जीवनात रेअर अर्थ मटेरियल्स जिकडे तिकडे आहेत. गॅस लायटरपासून ते अत्याधुनिक वाहनं, साउंड सिस्टीमचे स्पीकर्स, हेडफोन्स, स्मार्टफोन्स, कंप्युटर्स, टॅबलेट्स, विविध गॅजेट्सचे स्क्रीन्स, दीर्घकाळ चालणाऱ्या आणि पटकन चार्ज होणाऱ्या बॅटरीज, अशा सर्व गोष्टींसाठी रेअर अर्थ मटेरियल्स अत्यावश्यक आहेत. या वस्तूंमध्ये रेअर अर्थ मटेरियल्स अगदी थोड्या प्रमाणात वापरली जातात. पण त्यांच्याविना या वस्तूंचं आजचं रूप अशक्य आहे.

जागतिक तापमानवाढ आणि प्रदूषणाला तोंड देण्यासाठी अवलंबले जाणारे उपाय- म्हणजे पवनऊर्जा, जलऊर्जा, इ-वाहनं इत्यादींचं चलनवलन नीट होण्यासाठीही रेअर अर्थ मटेरियल्स अत्यावश्यक असतात.

रेअर अर्थ मटेरियल्स म्हणजे नेमकं काय?

रेअर अर्थ मटेरियल्स त्यांच्या धातूरूपात स्वतंत्रपणे आढळत नाहीत. ते एकतर एकमेकांसहित किंवा युरेनियमसारख्या रेडिओॲक्टिव्ह पदार्थासहित मिसळलेल्या अवस्थेत आढळतात. त्यांच्या रासायनिक गुणधर्मांमुळे ते मिश्र स्वरूपातून वेगळे काढणं अतिशय कठीण असतं. त्यांचे साठे असलेल्या ठिकाणची भरपूर दगडमाती इत्यादी (ore) गोळा करून त्यावर विविध रासायनिक प्रक्रिया कराव्या लागतात. तेव्हा कुठे थोडीफार रेअर अर्थ मटेरियल्स हाती लागतात.

मात्र रेअर अर्थ मटेरियल्स तितकी ‘रेअर’ नाहीत. जगभरात ठिकठिकाणी त्यांचे साठे आढळतात. १८ व्या शतकात त्यांचा पहिल्यांदा शोध लागला तेव्हा हे काहीतरी वेगळं आहे असं शास्त्रज्ञांच्या लक्षात आलं. त्यामुळे त्यांच्या वर्णनात ‘रेअर’ हा शब्द आला. हा पदार्थ आम्लात विरघळतो असंही आढळून आलं. आम्लात विरघळणाऱ्या पदार्थाला तेव्हा ‘अर्थ’ असा शब्द वापरण्याची पद्धत होती. म्हणून ही ‘रेअर अर्थ मटेरियल्स’.

या पदार्थांचा जसजसा अभ्यास होत गेला तसतसे त्यांचे एक एक उपयोग लक्षात येऊ लागले. ते गरम केले की चमकायला लागतात हे दिसल्यावर त्याचा वापर करून गॅसवर चालणारे कंदिल तयार केले जाऊ लागले. पुढच्या ३०-४० वर्षांत असे लाखो कंदिल तयार करून विकले गेले. (आपल्याकडच्या पेट्रोमॅक्सच्या बत्त्या म्हणजे याच कंदिलांचं पुढचं भावंड.) पण हे कंदिल पेटवणं तेव्हा अवघड व्हायचं. तसंच कंदिल तयार करण्याच्या प्रक्रियेत रेअर अर्थ मटेरियल्सचा जो कचरा मागे उरायचा तो अत्यंत ज्वलनशील असल्याने त्याची विल्हेवाट कशी लावायची हा मोठा प्रश्न उभा राहायचा.

शास्त्रज्ञांनी त्यातूनही मार्ग काढला. या कचऱ्याचं लोखंडासहित मिश्रण करून त्यातून असा एक पदार्थ तयार केला जो जोरात आपटल्यावर त्यातून ठिणगी उडत असे. (flint stone) आता या नव्या पदार्थाचा वापर सिगारेट लायटर्स, गाड्यांचे स्टार्टर्स यात होऊ लागला. हा साधारण १९३०-४० चा काळ होता. तोवर रेअर अर्थ मटेरियल्समिश्रित दगडमातीचा पुरवठा मुख्यत्वे ब्राझील, भारत, अमेरिका इथून होत होता. म्हणजे रेअर अर्थ मटेरियलच्या आंतरराष्ट्रीय व्यापारात तेव्हा चीन कुठेही नव्हता.

दुसरं महायुद्ध, त्यानंतरचं शीतयुद्ध यादरम्यान विविध वैज्ञानिक संशोधनं होत गेली. त्यातून रेअर अर्थ मटेरियल्सचे अधिकाधिक गुणधर्म लक्षात येत गेले. त्यातून अधिक शक्तीशाली रडार, हलकी लष्करी विमानं, अचूक मारा करणारी शस्त्रास्त्रं तयार होण्यास मदत मिळाली.

त्यानंतर आलं रिचार्जिएबल बॅटरीजचं युग. रेअर अर्थ मटेरियल्सचा वापर करून तयार झालेल्या अशा बॅटरीज आधी व्हिडिओ कॅमेरासारख्या पोर्टबल इलेक्ट्रॉनिक्स वस्तूंमध्ये आणि नंतर इ-वाहनांमध्ये वापरल्या जाऊ लागल्या. याच्याच आगेमागे रेअर अर्थ मटेरियल्सपासून तगडी चुंबकं तयार केली जाऊ लागली. ‘तगडी’ म्हणजे आकारमानाने नव्हे, तर चुंबकीय गुणधर्माने. वाहनांच्या पॉवर-विंडोज (बटणाने उघडझाप करता येणाऱ्या खिडक्या), वायपर्सच्या मोटर्स, वाहनांचे इ-स्टार्टर्स इत्यादीसाठी या चुंबकांचा वापर सुरू झाला. किंवा या चुंबकांमुळे अशा गोष्टी सर्रास वापरल्या जाऊ लागल्या असं म्हणावं लागेल. आधी अमेरिकेत आणि नंतर जगभरात कार्यालयीन कामांमध्ये आणि घरोघरी कंप्युटर्स येऊ लागले तसं ही चिमुकली चुंबकं कंप्युटर्सच्या हार्डड्राइव्जमध्ये वापरली जाऊ लागली.

१९९०-२००० या दशकांत इलेक्ट्रॉनिक्स वस्तूंमध्ये रेअर अर्थ एलिमेन्ट्सचा वापर वाढला. ऑप्टिक फायबर्समधल्या सिग्नल्सची ताकद रेअर अर्थ एलिमेन्ट्समुळे वाढली. जगभरातल्या ऑप्टिक फायबर्सच्या जाळ्यामुळे लांब पल्ल्याचे फोन कॉल्स सहज आणि स्वस्त झाले. त्याचाच पुढचा टप्पा म्हणजे स्वस्त इंटरनेट डेटा.

त्यानंतर आले स्मार्टफोन. रेअर अर्थ मटेरियल्समुळे स्मार्टफोनचा कॅमेरा, स्पीकर, स्क्रीन, डिस्प्ले यांत झपाट्याने बदल आणि सुधारणा होत गेल्या.

या सगळ्यात चीन कुठे होता?

रेअर अर्थ मटेरियल्सच्या भोवती चीनमध्ये जे उद्योग उभे राहिले त्यामागे डेंग झियाओपिंग यांची धोरणं कारणीभूत होती. १९७६ मध्ये डेंग अध्यक्ष झाले. आपल्या देशाला जागतिक उद्योगविश्वात पुढे नेण्याच्या उद्दीष्टांनी त्यांनी अनेक आर्थिक, औद्योगिक बदल घडवून आणले. त्यात रेअर अर्थ मटेरियल्सकडे खास लक्ष पुरवलं गेलं. चीनमधल्या रेअर अर्थ मटेरियल्सचं उत्पादन आणि निर्यात यात राक्षसी वाढ झाली. १९९३ मध्ये एकूण उत्पादनापैकी ३८ टके उत्पादन चीनमध्ये होत होतं. ३३ टक्के उत्पादन अमेरिकेत होत होतं. ऑस्ट्रेलियात १२ टक्के, भारत आणि मलेशिया प्रत्येकी ५ टक्के, आणि उर्वरित उत्पादन अन्य काही देशांमध्ये होत होतं.

आज चीन हा जगातला सर्वात मोठा रेअर अर्थ मटेरियल उत्पादक आणि पुरवठादार देश आहे. रेअर अर्थ मटेरियल्सच्या जगभरातल्या नैसर्गिक साठ्यांपैकी साधारण ३५ टक्के साठे चीनमध्ये आहेत. रेअर अर्थ मटेरियल्सच्या जगभरातल्या उत्पादनापैकी ७० टक्के उत्पादन चीनमध्ये होतं. हे उत्पादन प्रामुख्याने खाणींमधून (mining) केलं जातं. खाणींमधून मिळवलेल्या ores वर पुढे ज्या प्रक्रिया कराव्या लागतात त्यातही चीन आघाडीवर आहे. आज जगभरातल्या अशा ९० टक्के प्रक्रिया एकट्या चीनमध्ये होतात.

पर्यावरणावर होणारे परिणाम

या रासायनिक प्रक्रियांमधून रेडिओॲक्टिव्ह सांडपाणी, तसंच इतर अनेक विषारी रसायनं बाहेर पडतात. त्यांची विल्हेवाट लावणं अत्यंत कठीण काम असतं. चीनच्या इनर मंगोलिया प्रांतात Bayan-Obo इथे रेअर अर्थ मटेरियल्सची सर्वात मोठी खाण आहे. खाणीलगतच्या प्रचंड मोठ्या मोकळ्या आवारात वर्षानुवर्षं असं विषारी सांडपाणी सतत ओतलं जात असतं. हे आवार म्हणजे एके काळी शेतजमीन असल्याचं म्हटलं जातं.

रेअर अर्थ मटेरियल्सच्या उद्योगांत पर्यावरणावर होणारे परिणाम खूप घातक आहेत. हे एक कारण आहे ज्यामुळे जगातल्या अन्य देशांनी या उद्योगातून चार पावलं मागे घेतली, पण चीनने तो फटका झेलण्याचं पत्करलं, असंही म्हटलं जातं.

अलीकडे चीनने रेअर अर्थ मटेरियल्सच्या निर्यातीवर काही बंधनं घातली त्यामागे अमेरिका आणि चीनमधल्या व्यापारयुद्धाचं कारण असावं, असा या क्षेत्रातल्या जाणकारांचा होरा आहे. अमेरिकेने चीनच्या मालावर काही अतिरिक्त कर लादले, त्याला प्रत्युत्तर म्हणून चीनने रेअर अर्थ मटेरियल्समधली आपली मक्तेदारी अशा पद्धतीने अधोरेखित केल्याचं सांगितलं जातं. चीनमध्ये रेअर अर्थ मटेरियल्सचा मोठ्या प्रमाणावर काळा बाजार होतो. त्याला आळा घालण्याची, रेअर अर्थ मटेरियल्सच्या स्त्रोतांचा शाश्वत वापर करण्याची गरजही चिनी सरकारकडून व्यक्त केली गेली आहे.

रेअर अर्थ मटेरियल्सचं महत्व इतक्यात तरी कमी होण्याची चिन्हं नाहीत. भविष्यात खोल समुद्राच्या तळातून हे पदार्थ मिळवण्यावर विचार सुरू आहेत. तसंच विषारी सांडपाण्यातून हे पदार्थ रिसायकल करता येतात का याचाही विचार सुरू आहे.

दुसरीकडे आपण वापरत असलेल्या इलेक्ट्रॉनिक वस्तूंच्या डिझाइनमध्ये भविष्यात काही बदल घडू शकतात, ज्यामुळे त्यांचं रेअर अर्थ मटेरियल्सवरचं अवलंबित्व घटेल. खराब झालेल्या इलेक्ट्रॉनिक वस्तूंमधली रेअर अर्थ मटेरियल्स पुन्हा वापरता येतील का, यावर विचार सुरू आहे. त्यामुळे मायनिंगवरचा ताण कमी होऊ शकतो. नादुरुस्त इलेक्ट्रॉनिक्स वस्तू बहुतांश फेकून दिल्या जातात, त्याऐवजी त्या दुरुस्त करता याव्यात, त्यांच्यात सुधारणा सहज शक्य व्हावी असेही प्रयत्न सुरू आहेत.

अशा कोणत्याही प्रयत्नांचे, प्रयोगांचे परिणाम दिसून यायला वेळ लागेल. तोपर्यंत या क्षेत्रातली चीनची मक्तेदारी सुरूच राहील, असं सध्या तरी चित्र आहे.