গ্রাফাইট সাপ্লাই চেইন বা সরবরাহ শৃঙ্খলের ব্যাখ্যা: খনি, প্রক্রিয়াকরণ, চীনের আধিপত্য এবং ব্যাটারি থেকে স্টিল শিল্পের বিভাজন

গ্রাফাইট সাপ্লাই চেইনের সংজ্ঞা
গ্রাফাইট সাপ্লাই চেইনে দুটি সমান্তরাল পথ রয়েছে যা খুব কমই একে অপরের সাথে ছেদ করে: প্রাকৃতিক গ্রাফাইট (ফ্লেক, ভেইন বা নিরাকার আকরিক হিসেবে উত্তোলিত) এবং কৃত্রিম গ্রাফাইট (পেট্রোলিয়াম কোক থেকে উৎপাদিত)। প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ব্যাটারি অ্যানোড উপাদানে পরিণত হওয়ার জন্য নিবিড় পরিশোধন এবং আকার দেওয়ার প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। কৃত্রিম গ্রাফাইট ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেস (EAF) স্টিল তৈরির জন্য ইলেকট্রোডে পরিণত হয়। চীন বিশ্বের ৬৫% এরও বেশি প্রাকৃতিক গ্রাফাইট উৎপাদন করে এবং ব্যাটারি-গ্রেড উপাদানের জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়াকরণ ধাপগুলো নিয়ন্ত্রণ করে। ২০২৩ সালের অক্টোবরে, চীন গ্রাফাইটের ওপর রপ্তানি নিয়ন্ত্রণ আরোপ করেছে, যা গ্রাফাইটের কৌশলগত গুরুত্ব সম্পর্কে তাদের সচেতনতারই ইঙ্গিত।

---

সূচিপত্র

1. গ্রাফাইটের দুটি ধরন: প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম
2. প্রাকৃতিক গ্রাফাইট খনি: চীন, মোজাম্বিক, মাদাগাস্কার, ব্রাজিল
3. ব্যাটারি অ্যানোড সাপ্লাই চেইন: ফ্লেক থেকে স্ফেরিক্যাল পিউরিফাইড গ্রাফাইট পর্যন্ত
4. গ্রাফাইটের ওপর চীনের রপ্তানি নিয়ন্ত্রণ (অক্টোবর ২০২৩)
5. ইলেকট্রোড গ্রাফাইট: EAF স্টিল তৈরির চাহিদা
6. গ্রাফাইট যেভাবে স্থানান্তরিত হয়: বাল্ক ক্যারিয়ার এবং কন্টেইনার
7. গ্রাফাইটের দাম নির্ধারণের পদ্ধতি: PRA এবং ফিউচার এক্সচেঞ্জের অভাব
8. সাপ্লাই চেইনের ঝুঁকি এবং পশ্চিমা দেশগুলোর বৈচিত্র্য আনার প্রচেষ্টা
9. সচরাচর জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলি
10. মূল বিষয়গুলো

---

গ্রাফাইটের দুটি ধরন: প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম

গ্রাফাইট হলো কার্বনের একটি স্ফটিকাকার রূপ — এটি একই মৌল যা দিয়ে হীরা এবং কয়লা তৈরি হয়, কিন্তু এর আণবিক কাঠামো সম্পূর্ণ আলাদা। গ্রাফাইটের স্তরীভূত ষড়ভুজাকার কাঠামো এটিকে অনন্য বৈশিষ্ট্য দেয়: বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, পিচ্ছিলকারক ক্ষমতা, তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং লিথিয়াম আয়ন ধারণ করার ক্ষমতা (যা ব্যাটারির কার্যকারিতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ)।

বাজারটি মূলত দুটি ভিন্ন উৎপাদন পদ্ধতির মধ্যে বিভক্ত।

প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ভূতাত্ত্বিক খনি থেকে উত্তোলিত হয়। এটি তিনটি প্রধান রূপে পাওয়া যায়:
– ফ্লেক গ্রাফাইট: রূপান্তরিত শিলায় স্ফটিকাকার গ্রাফাইটের পাতলা, চ্যাপ্টা প্লেটলেট। ব্যাটারি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এটি সবচেয়ে মূল্যবান এবং গুরুত্বপূর্ণ রূপ। খনি থেকে উত্তোলিত ঘনত্বে সাধারণত ৯০-৯৭% কার্বন থাকে।
– ভেইন গ্রাফাইট (লাম্প গ্রাফাইট): উচ্চ-বিশুদ্ধতাসম্পন্ন স্ফটিকাকার গ্রাফাইট যা মূলত শ্রীলঙ্কায় পাওয়া যায়। এর প্রাকৃতিক বিশুদ্ধতা খুব বেশি (৯০-৯৯%), কিন্তু উৎপাদনের পরিমাণ সীমিত।
– নিরাকার গ্রাফাইট (Amorphous graphite): ৬০-৮০% কার্বন সামগ্রীযুক্ত নিম্ন-স্ফটিকাকার গ্রাফাইট। এটি গুণমানের দিক থেকে সর্বনিম্ন; ব্রেক লাইনিং, পেন্সিল এবং লুব্রিকেন্টে ব্যবহৃত হয়, তবে ব্যাটারির জন্য উপযুক্ত নয়।

কৃত্রিম গ্রাফাইট উৎপাদিত হয় — খনি থেকে তোলা হয় না। এটি পেট্রোলিয়াম কোক বা কোল টার পিচকে অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায় (২,৫০০-৩,০০০°সে) উত্তপ্ত করে তৈরি করা হয়, যাকে বলা হয় গ্রাফিটাইজেশন। এই তাপমাত্রায়, বিশৃঙ্খল কার্বন পরমাণুগুলো স্ফটিকাকার গ্রাফাইট কাঠামোতে পুনর্বিন্যস্ত হয়। কৃত্রিম গ্রাফাইটের বিশুদ্ধতা খুব বেশি এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য, যা EAF ইলেকট্রোড এবং কিছু উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ব্যাটারি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পছন্দের উপাদান।

প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম গ্রাফাইটের বাজার ব্যাটারির ক্ষেত্রে মিলিত হয় (উভয় প্রকারই অ্যানোডে ব্যবহৃত হয়), কিন্তু স্টিল তৈরির ক্ষেত্রে সম্পূর্ণ ভিন্ন (শুধুমাত্র কৃত্রিম গ্রাফাইটই EAF ইলেকট্রোডের আকার এবং বিশুদ্ধতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে)।

---

প্রাকৃতিক গ্রাফাইট খনি: চীন, মোজাম্বিক, মাদাগাস্কার, ব্রাজিল

দেশ	বৈশ্বিক প্রাকৃতিক গ্রাফাইট উৎপাদনের অংশ	মূল কার্যক্রম
চীন	~৬৫-৭০%	বিভিন্ন প্রদেশ: হেইলংজিয়াং, ইনার মঙ্গোলিয়া, সিচুয়ান
মোজাম্বিক	~১০-১২%	Syrah Resources (বালামা খনি), Magnis Resources
মাদাগাস্কার	~৬-৮%	NextSource Materials, Imerys
ব্রাজিল	~৬-৮%	Nacional Grafit, AMG Advanced Metallurgical Group
রাশিয়া	~২-৩%	সাইবেরিয়ার বিভিন্ন অপারেশন

চীনের আধিপত্য শুধুমাত্র খনি উত্তোলনের পরিমাণের ওপর নয় — এটি আরও গভীর এবং কাঠামোগত। চীন মিড-স্ট্রিম প্রক্রিয়াকরণের ধাপগুলো (বিশোধন, মাইক্রোনাইজেশন, স্ফেরোনাইজেশন) নিয়ন্ত্রণ করে, যা কাঁচা ফ্লেক গ্রাফাইটকে ব্যাটারি-গ্রেড উপাদানে রূপান্তর করে। এমনকি মোজাম্বিক বা মাদাগাস্কারে উত্তোলিত গ্রাফাইটও সাধারণত প্রক্রিয়াকরণের জন্য চীনে পাঠানো হয়। এর মানে হলো সাপ্লাই চেইনের মূল বাধা খনি নয়, বরং চীনের প্রক্রিয়াকরণ শিল্প।

মোজাম্বিকে রয়েছে বালামা খনি (Syrah Resources দ্বারা পরিচালিত), যা ২০১৭ সালে চালু হয়। এটি বছরে ৩,৫০,০০০ টন গ্রাফাইট কনসেন্ট্রেট উৎপাদনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা বিশ্বের অন্যতম বৃহত্তম ফ্লেক গ্রাফাইট অপারেশন। তবে বালামাকে চাহিদার চ্যালেঞ্জের মুখে পড়তে হয়েছে: কাছাকাছি ব্যাটারি-গ্রেড প্রক্রিয়াকরণের ক্ষমতা না থাকায়, কনসেন্ট্রেটের বেশিরভাগই চীনে ক্রেতা খুঁজতে বাধ্য হয়েছে, যারা একই সময়ে নিজেদের গ্রাফাইট উৎপাদন করছিল। Syrah পরবর্তীতে লুইজিয়ানার ভিডালিয়ায় একটি ব্যাটারি অ্যানোড মেটেরিয়াল (BAM) সুবিধায় বিনিয়োগ করেছে — যাতে প্রক্রিয়াকরণ ভ্যালু চেইনের আরও বেশি অংশ দখল করা যায়।

মাদাগাস্কারে বেশ কয়েকটি গ্রাফাইট প্রকল্প রয়েছে। মোলো গ্রাফাইট প্রজেক্ট (NextSource Materials) উচ্চ-বিশুদ্ধ ফ্লেক গ্রাফাইট কনসেন্ট্রেট উৎপাদনের জন্য তৈরি। মাদাগাস্কারের গ্রাফাইট কম দূষণকারী উপাদানের কারণে ভালো মানের জন্য পরিচিত।

ব্রাজিলের গ্রাফাইট মূলত নিরাকার এবং ভেইন গ্রাফাইট, যা ব্যাটারির পরিবর্তে রিফ্র্যাক্টরি এবং লুব্রিকেন্টে ব্যবহৃত হয়। মিনাস গেরাইসের খনিগুলো থেকে সামান্য পরিমাণ ফ্লেক গ্রাফাইট উৎপাদিত হয়।

---

ব্যাটারি অ্যানোড সাপ্লাই চেইন: ফ্লেক থেকে স্ফেরিক্যাল পিউরিফাইড গ্রাফাইট পর্যন্ত

ব্যাটারি অ্যানোড হলো সেই অংশ যেখানে গ্রাফাইটের অনন্য বৈশিষ্ট্য — চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের সময় লিথিয়াম আয়ন শোষণ ও ছেড়ে দেওয়ার ক্ষমতা — কাজে লাগানো হয়। প্রতিটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সেলে একটি গ্রাফাইট অ্যানোড থাকে। এটি ইভি (EV), স্মার্টফোন, ল্যাপটপ এবং গ্রিড এনার্জি স্টোরেজের ব্যাটারির ক্ষেত্রে সত্য।

কাঁচা ফ্লেক গ্রাফাইট থেকে ব্যাটারি-রেডি অ্যানোড উপাদানের প্রক্রিয়াকরণ চেইনটি বেশ কয়েকটি নিবিড় ধাপের মধ্য দিয়ে যায়, যার প্রতিটিতেই চীনের আধিপত্য রয়েছে।

ধাপ ১ — খনি উত্তোলন এবং ঘনত্ব: ফ্লেক গ্রাফাইট আকরিক (সাধারণত ৫-২০% কার্বন) উত্তোলন, চূর্ণ এবং ফ্লোটেশনের মাধ্যমে ৯৭% কার্বন পর্যন্ত ঘনীভূত করা হয়। আউটপুটটিকে গ্রাফাইট কনসেন্ট্রেট বা ফ্লেক গ্রাফাইট কনসেন্ট্রেট বলা হয়, যা ফ্লেকের আকার (+১০০ মেশ, +৮০ মেশ, +৫০ মেশ ইত্যাদি) এবং কার্বন বিশুদ্ধতা দ্বারা গ্রেড করা হয়।

ধাপ ২ — মাইক্রোনাইজেশন: বড় ফ্লেক গ্রাফাইটকে একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ সূক্ষ্ম কণা আকারে পেষণ করা হয়। এই ধাপটি পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের জন্য ফ্লেকের আকার ২০-৩০ মাইক্রোমিটার পর্যন্ত কমিয়ে আনে।

ধাপ ৩ — স্ফেরোনাইজেশন: এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এবং কঠিন ধাপ। মাইক্রোনাইজড গ্রাফাইটকে উচ্চ-গতির ইমপ্যাক্ট মিলের মাধ্যমে প্রক্রিয়াজাত করা হয়, যা এর অমসৃণ প্রান্তগুলোকে মসৃণ করে কণাকে গোল বা গোলাকার আকার দেয়। ফলাফলটিকে বলা হয় স্ফেরিক্যাল গ্রাফাইট (SPG)। গোলাকার আকৃতি ব্যাটারি অ্যানোডের কার্যকারিতার জন্য অপরিহার্য — গোলাকার কণাগুলো আরও ঘনভাবে সজ্জিত হয় এবং লিথিয়াম আয়নকে সমানভাবে ভেতরে প্রবেশ করতে দেয়। স্ফেরোনাইজেশনের সময় প্রচুর পরিমাণে গ্রাফাইট “ফাইন” উপজাত হিসেবে তৈরি হয় যা ব্যাটারিতে ব্যবহার করা যায় না।

ধাপ ৪ — তাপীয় বিশোধন: SPG-কে গ্রাফিটাইজেশন ফার্নেসে ২,৮০০-৩,০০০°সে পর্যন্ত উত্তপ্ত করা হয়। এটি অশুদ্ধি (সালফার, ছাই, উদ্বায়ী পদার্থ) দূর করে এবং কার্বনের বিশুদ্ধতা ৯৯.৯৫%-এর উপরে নিয়ে যায়। ব্যাটারি নির্মাতাদের অত্যন্ত উচ্চ বিশুদ্ধতা প্রয়োজন — সামান্য ধাতব দূষণও লিথিয়াম-আয়ন সেলে নিরাপত্তার ঝুঁকি তৈরি করতে পারে।

ধাপ ৫ — কোটিং: বিশুদ্ধ SPG-কে পিচের একটি পাতলা স্তর দিয়ে প্রলেপ দেওয়া হয় এবং পুনরায় উত্তপ্ত (কার্বনাইজড) করা হয়। কোটিংটি প্রথম-চক্রের দক্ষতা উন্নত করে — ব্যাটারির প্রথম চার্জিং চক্রে যে লিথিয়াম ক্ষমতা “হারিয়ে যায়” তা হ্রাস করে। একে বলা হয় কোটেড স্ফেরিক্যাল পিউরিফাইড গ্রাফাইট (CSPG) বা ব্যাটারি অ্যানোড মেটেরিয়াল (BAM)।

ধাপ ৬ — মিক্সিং এবং ইলেকট্রোড উৎপাদন: ব্যাটারি সেল নির্মাতারা (CATL, Panasonic/Tesla, Samsung SDI, LG Energy Solution) BAM গ্রহণ করে এবং বাইন্ডার ও পরিবাহী উপাদানের সাথে মিশিয়ে একটি অ্যানোড স্লারি তৈরি করে, যা তামার ফয়েলের ওপর প্রলেপ দিয়ে ব্যাটারি সেলে একত্রিত করা হয়।

এই চেইনে চীনের ভূমিকা: ধাপ ২-৫ (মাইক্রোনাইজেশন, স্ফেরোনাইজেশন, তাপীয় বিশোধন, কোটিং) প্রায় সম্পূর্ণভাবেই চীনে সম্পন্ন হয়। স্ফেরোনাইজেশন ধাপে উৎপাদনের হার খুব কম — ইনপুট ফ্লেক গ্রাফাইটের প্রায় ৩০-৪০% ব্যবহারযোগ্য SPG হিসেবে পাওয়া যায়। বাকিটা সীমিত মূল্যের সূক্ষ্ম উপজাত। এর মানে হলো ১ টন অ্যানোড উপাদান প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রায় ২.৫-৩ টন ফ্লেক গ্রাফাইট কনসেন্ট্রেট আমদানি করতে হয়। চীন দুই দশক ধরে এই প্রক্রিয়াকরণের অবকাঠামো তৈরি করেছে এবং দক্ষতা অর্জন করেছে। বর্তমানে অন্য কোনো দেশের বাণিজ্যিক-স্কেলের প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা চীনের সমতুল্য নয়।

---

গ্রাফাইটের ওপর চীনের রপ্তানি নিয়ন্ত্রণ (অক্টোবর ২০২৩)

২০২৩ সালের আগস্টে, চীন ঘোষণা করে যে গ্রাফাইট পণ্য রপ্তানি নিয়ন্ত্রণের অধীন হবে, যা ১ ডিসেম্বর, ২০২৩ থেকে কার্যকর হয়। এই নিয়ন্ত্রণ অনুসারে চীনা রপ্তানিকারকদের নিম্নোক্ত পণ্যের রপ্তানির জন্য বাণিজ্য মন্ত্রণালয়ের (MOFCOM) কাছে লাইসেন্সের জন্য আবেদন করতে হবে:

• উচ্চ-বিশুদ্ধ (>৯৯.৯% C), উচ্চ-শক্তির এবং উচ্চ-ঘনত্বের কৃত্রিম গ্রাফাইট উপাদান ও পণ্য
• প্রাকৃতিক ফ্লেক গ্রাফাইট এবং এর পণ্য (স্ফেরিক্যাল গ্রাফাইট, এক্সপ্যান্ডেড গ্রাফাইট, ফ্লেক গ্রাফাইট পাউডার >২৫% C সামগ্রী, গ্রাফাইট পেপার)

নিয়ন্ত্রণগুলো রপ্তানিকারকদের শেষ ব্যবহারকারী এবং ব্যবহারের উদ্দেশ্য সম্পর্কে তথ্য প্রদান করতে বাধ্য করে। MOFCOM জাতীয় নিরাপত্তার কথা বিবেচনা করে লাইসেন্স প্রত্যাখ্যান করতে পারে।

ঘোষিত যুক্তি: চীন “দ্বৈত-ব্যবহারের” (dual-use) উপাদানের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য জাতীয় নিরাপত্তা এবং রপ্তানি নিয়ন্ত্রণ প্রবিধানের কথা উল্লেখ করেছে। গ্রাফাইটের সামরিক ব্যবহার রয়েছে (সামরিক সরঞ্জাম এবং পারমাণবিক চুল্লিতে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি)।

প্রকৃত কৌশলগত প্রেক্ষাপট: এই নিয়ন্ত্রণগুলো এমন সময়ে এসেছিল যখন পশ্চিমা সরকারগুলো (যুক্তরাষ্ট্র, ইইউ, যুক্তরাজ্য) চীনা খনিজ উপাদানের ওপর নির্ভরতা কমাতে চেষ্টা করছিল। এর মধ্যে রয়েছে ইউএস ইনফ্লেশন রিডাকশন অ্যাক্ট (যা শুধুমাত্র অ-চীন উৎস থেকে ব্যাটারি সামগ্রী ব্যবহারকারী যানবাহনের জন্য ইভি ট্যাক্স ক্রেডিট প্রদান করে), ইইউ ক্রিটিক্যাল র মেটেরিয়ালস অ্যাক্ট এবং মোজাম্বিক, মাদাগাস্কার ও কানাডার মতো দেশগুলোর সাথে দ্বিপাক্ষিক উদ্যোগ।

বাজারের প্রভাব: এই ঘোষণার ফলে জাপান, দক্ষিণ কোরিয়া এবং ইউরোপের ব্যাটারি এবং ইভি নির্মাতাদের মধ্যে ব্যাপক উদ্বেগের সৃষ্টি হয়, যারা চীন থেকে ব্যাটারি-গ্রেড গ্রাফাইট সংগ্রহ করে। SPG এবং BAM-এর স্পট প্রাইস বৃদ্ধি পায়। ব্যাটারি গিগাফ্যাক্টরি সাপ্লাই চেইন টিমগুলো বিকল্প উৎস খুঁজে বের করার প্রচেষ্টা ত্বরান্বিত করে। তবে, তাৎক্ষণিকভাবে কোনো উল্লেখযোগ্য অ-চীনা সরবরাহ পাওয়া সম্ভব ছিল না — চীনের বাইরে প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা তৈরি করতে কয়েক বছর সময় লাগবে।

২০২৪ সালে, লাইসেন্স ব্যবস্থার অধীনে চীনা গ্রাফাইট রপ্তানি অব্যাহত রয়েছে এবং অধিকাংশ বৈধ বাণিজ্যিক চালান অনুমোদন পেয়েছে। নিয়ন্ত্রণগুলো শারীরিক সরবরাহ বন্ধের চেয়ে বরং সম্মতির বোঝা এবং অনিশ্চয়তা তৈরি করেছে। তবে, বার্তাটি ছিল স্পষ্ট: চীন গ্রাফাইটকে শুধুমাত্র একটি পণ্য হিসেবে নয়, বরং একটি কৌশলগত রপ্তানি হিসেবে দেখে।

---

ইলেকট্রোড গ্রাফাইট: EAF স্টিল তৈরির চাহিদা

গ্রাফাইট নিয়ে ব্যাটারির আলোচনা এর দীর্ঘস্থায়ী, বড় আকারের স্টিল উৎপাদন শিল্পকে — বিশেষ করে ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেস (EAF) ইলেকট্রোড— আড়াল করে ফেলতে পারে।

EAF স্টিল তৈরির জন্য বড় নলাকার গ্রাফাইট ইলেকট্রোড প্রয়োজন — সাধারণত ২৪ ইঞ্চি (৬১০ মিমি) ব্যাস এবং ৮ ফুট (২.৪ মিটার) লম্বা — যা স্টিলের স্ক্র্যাপ গলানোর জন্য বিশাল বৈদ্যুতিক স্রোত বহন করে। স্টিল উৎপাদনের সময় এই ইলেকট্রোডগুলো ক্ষয়প্রাপ্ত হয়: স্টিল তৈরির সাথে সাথে এগুলো ধীরে ধীরে জারিত এবং খাটো হতে থাকে। একটি বড় EAF প্রতি টন স্টিল উৎপাদনের জন্য ২-৪ কেজি ইলেকট্রোড খরচ করতে পারে।

বার্ষিক বৈশ্বিক ইলেকট্রোড গ্রাফাইটের চাহিদা প্রায় ৭,০০,০০০-৮,০০,০০০ টন, যা ব্যাটারি অ্যানোড মেটেরিয়ালের চাহিদার সাথে তুলনীয়।

EAF ইলেকট্রোড সাপ্লাই চেইন: ইলেকট্রোডগুলো তৈরি হয় নিডল কোক থেকে — যা একটি প্রিমিয়াম কৃত্রিম গ্রাফাইট প্রিকারসর, যা পেট্রোলিয়াম (অয়েল রিফাইনারি) বা কোল-টার পিচ থেকে আহরণ করা হয়। প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

1. নিডল কোক উৎপাদন (বিশেষ রিফাইনারি: Phillips 66, Indian Oil, বিভিন্ন চীনা উৎপাদক)
2. ইলেকট্রোড গঠন: নিডল কোক পিচের সাথে মিশিয়ে নলাকার আকারে এক্সট্রুড করা হয় এবং বেক করা হয়
3. গ্রাফিটাইজেশন: বেক করা ইলেকট্রোডগুলোকে ২,৮০০-৩,০০০°সে তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে কার্বনকে স্ফটিকাকার গ্রাফাইটে রূপান্তর করা হয়
4. মেশিনিং এবং নিপল সংযুক্তি: ইলেকট্রোডগুলোকে নিখুঁত মাপে কাটা হয় এবং অ্যাসেম্বলির জন্য থ্রেডেড নিপল লাগানো হয়

প্রধান ইলেকট্রোড উৎপাদক: GrafTech International (যুক্তরাষ্ট্র), SGL Carbon (জার্মানি), Showa Denko (জাপান) এবং বিভিন্ন চীনা উৎপাদক যারা ২০১০ সাল থেকে বাজারের উল্লেখযোগ্য অংশ দখল করেছে।

২০১৭-২০১৮ সালের ইলেকট্রোড সংকট: এটি একটি নাটকীয় ঘটনা যা এই বাজারের অস্থিরতা প্রদর্শন করে। নিডল কোক এবং ইলেকট্রোড প্ল্যান্টের ওপর চীনের পরিবেশগত কঠোর পদক্ষেপ এবং EAF স্টিলের ক্রমবর্ধমান চাহিদা মিলে ইলেকট্রোডের দাম ২০১৭-২০১৮ সালে প্রায় $৩,০০০-৪,০০০/টন থেকে বেড়ে $৩০,০০০/টনের উপরে উঠে যায়। বিশ্বজুড়ে চীনা স্টিল মিল এবং EAF অপারেটররা ইলেকট্রোডের সরবরাহ সংকটের কারণে উৎপাদন কমানোর সম্মুখীন হয়। ২০১৯ সালের মধ্যে চীনা সরবরাহ স্বাভাবিক হওয়ার সাথে সাথে ইলেকট্রোডের দাম আবারও কমে যায়।

এই ঘটনাটি জানার মতো: এটি দেখায় যে প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা ভৌগোলিকভাবে কেন্দ্রীভূত থাকলে “প্রতিষ্ঠিত” শিল্প উপাদানের বাজারও তীব্র সরবরাহ সংকটের সম্মুখীন হতে পারে।

---

গ্রাফাইট যেভাবে স্থানান্তরিত হয়: বাল্ক ক্যারিয়ার এবং কন্টেইনার

সাপ্লাই চেইনের বিভিন্ন ধাপে গ্রাফাইট ভিন্ন ভিন্ন উপায়ে পরিবাহিত হয়, এবং শারীরিক বাণিজ্য ট্র্যাকিংয়ের জন্য এই লজিস্টিক প্রবাহ বোঝা গুরুত্বপূর্ণ।

প্রাকৃতিক গ্রাফাইট কনসেন্ট্রেট (ফ্লেক গ্রাফাইট): বাল্ক ক্যারিয়ারে পাঠানো হয়, সাধারণত ২০,০০০-৬০,০০০ টন পার্সেল আকারে। ফ্লেক গ্রাফাইট কনসেন্ট্রেটের জন্য প্রধান রপ্তানি বন্দরগুলো হলো:
– কিংদাও, শানডং (চীন): গ্রাফাইটের জন্য চীনের প্রধান রপ্তানি বন্দর। শানডং এবং হেইলংজিয়াং প্রদেশের খনিগুলো রপ্তানি এবং অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়াকরণের জন্য কিংদাওতে গ্রাফাইট পাঠায়।
– তিয়ানজিন (চীন): দ্বিতীয় রপ্তানি বন্দর, যা ইনার মঙ্গোলিয়া এবং হেবেইয়ের খনিগুলোকে সেবা দেয়।
– নাকালা (মোজাম্বিক): নাকালা রেল করিডোরের মাধ্যমে Syrah Resources-এর বালামা খনিকে সেবা প্রদানকারী বন্দর।
– তোয়ামাসিনা (মাদাগাস্কার): মাদাগাস্কারের প্রধান রপ্তানি বন্দর।

প্রক্রিয়াজাত ব্যাটারি অ্যানোড মেটেরিয়াল (SPG, BAM): চীনা প্রক্রিয়াকরণ কেন্দ্র থেকে ব্যাটারি গিগাফ্যাক্টরিগুলোতে কন্টেইনারে করে পাঠানো হয়। এটি একটি উচ্চ-মূল্যের, নির্ভুল পণ্য যার জন্য সতর্ক পরিবহন এবং প্যাকেজিং প্রয়োজন। প্রধান আমদানি বন্দরগুলো হলো গিগাফ্যাক্টরির সবচেয়ে কাছের বন্দরসমূহ: যুক্তরাষ্ট্রে (জর্জিয়া, টেনেসী, কানসাস); জার্মানি এবং হাঙ্গেরিতে (ইউরোপীয় গিগাফ্যাক্টরি); এবং দক্ষিণ কোরিয়া ও জাপানে।

EAF গ্রাফাইট ইলেকট্রোড: কন্টেইনারে পাঠানো হয়, সাধারণত আলাদাভাবে মোড়ানো এবং কাঠের ফ্রেমে প্যাক করা থাকে। প্রতিটি ইলেকট্রোডের ওজন ৯০০-১,৫০০ কেজি। ইলেকট্রোডগুলো জার্মানি, যুক্তরাষ্ট্র, জাপান এবং চীন থেকে বিশ্বব্যাপী EAF স্টিল মিলে পাঠানো হয়।

বাল্ক ক্যারিয়ার প্রবাহ (কাঁচা ফ্লেকের জন্য) এবং কন্টেইনার প্রবাহ (প্রক্রিয়াজাত ব্যাটারি উপাদান এবং ইলেকট্রোডের জন্য) এর মধ্যে পার্থক্য গ্রাফাইট সাপ্লাই চেইনের বিভিন্ন পর্যায় ট্র্যাক করার জন্য একটি কার্যকর নিয়ম।

---

গ্রাফাইটের দাম নির্ধারণের পদ্ধতি: PRA এবং ফিউচার এক্সচেঞ্জের অভাব

তামা (LME), তেল (NYMEX/ICE) বা শস্যের (CBOT) মতো গ্রাফাইটের কোনো লিকুইড ফিউচার এক্সচেঞ্জ নেই। গ্রাফাইটের দাম নির্ধারিত হয় এভাবে:

প্রাইস রিপোর্টিং এজেন্সি (PRAs): বিশেষজ্ঞ কমোডিটি প্রাইস ইন্টেলিজেন্স ফার্মগুলো বাজারের অংশগ্রহণকারীদের জরিপ, ট্রেড ডেটা এবং নিজস্ব গবেষণার ভিত্তিতে গ্রাফাইটের দাম মূল্যায়ন এবং প্রকাশ করে। গ্রাফাইটের প্রধান PRA হলো:

• Fastmarkets: আকারের ভিত্তিতে ফ্লেক গ্রাফাইট কনসেন্ট্রেট, স্ফেরিক্যাল গ্রাফাইট এবং অ্যানোড মেটেরিয়ালের মূল্যায়ন প্রকাশ করে।
• Benchmark Mineral Intelligence (BMI): একটি বিশেষজ্ঞ ক্রিটিক্যাল মিনারেল ইন্টেলিজেন্স ফার্ম যা লিথিয়াম, কোবাল্ট, গ্রাফাইট এবং অন্যান্য ব্যাটারি উপাদানের মূল্যায়ন প্রকাশ করে। BMI-এর দাম ব্যাটারি সাপ্লাই চেইন চুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
• Industrial Minerals (IM, এখন Fastmarkets-এর অংশ): গ্রাফাইটসহ ইন্ডাস্ট্রিয়াল মিনারেল বাজারের জন্য দীর্ঘস্থায়ী মূল্যায়ন।

গ্রাফাইট চুক্তির দাম সাধারণত যেভাবে নির্ধারণ করা হয়: গ্রাফাইট প্রসেসর এবং ব্যাটারি নির্মাতাদের মধ্যে দীর্ঘমেয়াদী সরবরাহ চুক্তিতে সাধারণত একটি PRA মূল্যায়ন উল্লেখ করা হয়, যার সাথে গুণমানের স্পেসিফিকেশনের জন্য সমন্বয় করা হয়। কমোডিটি ফিউচারের মতো কোনো কেন্দ্রীভূত এক্সচেঞ্জ নেই — প্রতিটি চুক্তি দ্বিপাক্ষিক।

সাধারণ দামের পরিসীমা (নির্দেশক, বর্তমান নয়):

পণ্য	আনুমানিক দামের পরিসীমা (USD/টন)	নোট
ফ্লেক গ্রাফাইট কনসেন্ট্রেট (৯৪-৯৭% C)	$৫০০-১,২০০/টন	ফ্লেকের আকার এবং গ্রেডের সাথে পরিবর্তিত হয়
স্ফেরিক্যাল পিউরিফাইড গ্রাফাইট (৯৯.৯৫% C)	$৪,০০০-৮,০০০/টন	কোটিং ধাপের আগে
ব্যাটারি অ্যানোড মেটেরিয়াল (কোটেড SPG)	$৮,০০০-১৬,০০০/টন	সেল উৎপাদনের জন্য প্রস্তুত
গ্রাফাইট ইলেকট্রোড (EAF গ্রেড)	$৩,০০০-১২,০০০/টন	অত্যন্ত অস্থির; ২০১৭-১৮ সালে $৩০,০০০+ এর উপরে উঠেছিল

মূল্যের প্রবাহ: গ্রাফাইট যখন ফ্লেক কনসেন্ট্রেট থেকে ব্যাটারি অ্যানোড মেটেরিয়ালে রূপান্তরিত হয় তখন যে উল্লেখযোগ্য মান যোগ হয় — যা সম্ভাব্য ১০-২০ গুণ দাম বৃদ্ধি ঘটাতে পারে — তা প্রক্রিয়াকরণ খরচ এবং চীনা প্রক্রিয়াকরণ শিল্পের মার্জিন দখলের প্রতিফলন। অ-চীনা প্রক্রিয়াকরণের প্রতিযোগিতার অভাবে, চীন খনি নিয়ন্ত্রণ না করলেও তার প্রক্রিয়াকরণ একচেটিয়া ক্ষমতার মাধ্যমে এই মূল্যের বেশিরভাগই দখল করতে পারে।

---

সাপ্লাই চেইনের ঝুঁকি এবং পশ্চিমা দেশগুলোর বৈচিত্র্য আনার প্রচেষ্টা

গ্রাফাইট সাপ্লাই চেইন একটি গুরুত্বপূর্ণ খনিজ ঝুঁকি হিসেবে সরকারি এবং শিল্পের ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে, বিশেষ করে নিম্নলিখিত কারণে:
– চীনের রপ্তানি নিয়ন্ত্রণ (অক্টোবর ২০২৩)
– ইনফ্লেশন রিডাকশন অ্যাক্টের ব্যাটারি মেটেরিয়াল সোর্সিং প্রয়োজনীয়তা (২০২২)
– ইইউ ক্রিটিক্যাল র মেটেরিয়ালস অ্যাক্ট (২০২৩) গ্রাফাইটকে একটি গুরুত্বপূর্ণ কাঁচামাল হিসেবে চিহ্নিত করেছে

বর্তমান বৈচিত্র্য আনার উদ্যোগ:

Syrah Resources / ভিডালিয়া BAM সুবিধা (লুইজিয়ানা, যুক্তরাষ্ট্র): Syrah লুইজিয়ানার ভিডালিয়ায় মোজাম্বিকের ফ্লেক গ্রাফাইট কনসেন্ট্রেটকে অ্যানোড মেটেরিয়ালে রূপান্তরের জন্য সক্ষমতা তৈরি করছে। মার্কিন জ্বালানি বিভাগ একটি ঋণ গ্যারান্টি প্রদান করেছে। প্রাথমিক লক্ষ্যমাত্রা: বছরে ১১,২৫০ টন BAM উৎপাদন।

Nouveau Monde Graphite (কুইবেক, কানাডা): কুইবেকে (Matawinie প্রকল্প) গ্রাফাইট খনন এবং সেটিকে ব্যাটারি-গ্রেড অ্যানোড মেটেরিয়ালে (Bécancour সুবিধা) রূপান্তরের পরিকল্পনা করেছে। ২০২৫-২০২৬ সালের মধ্যে বাণিজ্যিক উৎপাদনের লক্ষ্যমাত্রা।

EcoGraf (অস্ট্রেলিয়া/তাঞ্জানিয়া): তাঞ্জানিয়ার গ্রাফাইট ব্যবহার করে অস্ট্রেলিয়ায় ব্যাটারি-গ্রেড গ্রাফাইট প্রক্রিয়াকরণের প্রস্তাব করেছে।

চ্যালেঞ্জ: অ-চীনা প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা তৈরি করা ব্যয়বহুল, সময়সাপেক্ষ এবং প্রযুক্তিগতভাবে জটিল। স্ফেরোনাইজেশন এবং উচ্চ-তাপমাত্রার বিশোধন ধাপগুলোর জন্য বিশেষ সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়ার জ্ঞান প্রয়োজন, যা চীনে দুই দশক ধরে উন্নত হয়েছে। প্রতিষ্ঠিত চীনা প্রসেসরগুলোর সাথে খরচ প্রতিযোগিতায় টিকে থাকা সরকারি সহায়তা সত্ত্বেও একটি বড় চ্যালেঞ্জ।

---

সচরাচর জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলি

প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম গ্রাফাইটের মধ্যে পার্থক্য কী?

প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ভূতাত্ত্বিক খনি থেকে উত্তোলিত এবং অশুদ্ধি দূর করার জন্য প্রক্রিয়াজাত করা হয়। কৃত্রিম গ্রাফাইট গ্রাফিটাইজেশন ফার্নেসে পেট্রোলিয়াম কোককে ২,৮০০-৩,০০০°সে তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে তৈরি করা হয়। কৃত্রিম গ্রাফাইট EAF স্টিল তৈরির ইলেকট্রোডে এবং কিছু প্রিমিয়াম ব্যাটারি অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়। প্রাকৃতিক গ্রাফাইট (ব্যাটারি-গ্রেড) অ্যানোড উপাদানের বাজারে আধিপত্য বিস্তার করে।

ইভি ব্যাটারির জন্য গ্রাফাইট কেন গুরুত্বপূর্ণ?

প্রতিটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সেলে একটি গ্রাফাইট অ্যানোড থাকে। গ্রাফাইট চার্জিংয়ের সময় লিথিয়াম আয়ন সংরক্ষণ করে এবং ডিসচার্জের সময় ছেড়ে দেয়। এই কাজের জন্য বর্তমানে গ্রাফাইটের কোনো বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর বিকল্প নেই — সিলিকন অ্যানোড মেটেরিয়াল তৈরি করা হচ্ছে তবে তা এখনো স্কেলে প্রতিযোগিতামূলক নয়। একটি ইভি ব্যাটারি প্যাকে সাধারণত ৫০-১০০ কেজি গ্রাফাইট অ্যানোড মেটেরিয়াল থাকে। বিশ্বব্যাপী ইভি বিক্রির সাথে সাথে ২০৩০ সালের মধ্যে ব্যাটারি-গ্রেড গ্রাফাইটের চাহিদা তিন থেকে চার গুণ বাড়বে বলে আশা করা হচ্ছে।

চীনের অক্টোবর ২০২৩ গ্রাফাইটের রপ্তানি নিয়ন্ত্রণ আসলে কী করেছে?

এগুলো নির্দিষ্ট গ্রাফাইট পণ্যের (উচ্চ বিশুদ্ধতা সম্পন্ন প্রাকৃতিক ফ্লেক গ্রাফাইট, স্ফেরিক্যাল গ্রাফাইট এবং কৃত্রিম গ্রাফাইট) চীনা রপ্তানিকারকদের চীনের বাণিজ্য মন্ত্রণালয় থেকে রপ্তানি লাইসেন্স সংগ্রহ করতে বাধ্য করে। রপ্তানিকারকদের শেষ ব্যবহারকারী এবং ব্যবহারের উদ্দেশ্য প্রকাশ করতে হয়। MOFCOM জাতীয় নিরাপত্তার কারণে লাইসেন্স প্রত্যাখ্যান করতে পারে। বাস্তবে ২০২৪ সালে অধিকাংশ বাণিজ্যিক চালান অনুমোদন পেয়েছে, তবে নিয়ন্ত্রণগুলো সম্মতির বোঝা, ডেলিভারির অনিশ্চয়তা এবং অ-চীনা ক্রেতাদের সাপ্লাই চেইনের বৈচিত্র্য ত্বরান্বিত করার অনুপ্রেরণা তৈরি করেছে।

তামা বা তেলের মতো গ্রাফাইটের কেন ফিউচার এক্সচেঞ্জ নেই?

ফিউচার এক্সচেঞ্জগুলো এমন পণ্যের জন্য সবচেয়ে ভালো কাজ করে যা প্রমিত (standardised), বিনিময়যোগ্য এবং স্পট মার্কেটে ব্যাপকভাবে ব্যবসা হয়। গ্রাফাইট প্রমিত বা বিনিময়যোগ্য নয় — ব্যাটারি-গ্রেড SPG সম্পূর্ণ আলাদা পণ্য, যা EAF ইলেকট্রোড বা ইন্ডাস্ট্রিয়াল ফ্লেক থেকে ভিন্ন। বাজারটিও ভৌগোলিকভাবে বিভক্ত (চীনা অভ্যন্তরীণ দাম, চীনা রপ্তানি দাম এবং সীমিত অ-চীনা দাম)। এই বৈশিষ্ট্যগুলোর কারণে একটি প্রমিত ফিউচার চুক্তি তৈরি করা কঠিন যা কার্যকর হওয়ার মতো পর্যাপ্ত তারল্য (liquidity) ধারণ করে।

মোজাম্বিক থেকে গ্রাফাইট কীভাবে শিপিং করা হয়?

মোজাম্বিকের কাবো দেলগাদো প্রদেশে অবস্থিত বালামা খনি (Syrah Resources) স্থলবেষ্টিত। বালামা থেকে গ্রাফাইট কনসেন্ট্রেট ট্রাকে করে নাকালা রেল লাইনে এবং সেখান থেকে ট্রেনে করে ভারত মহাসাগর উপকূলের নাকালা বন্দরে পাঠানো হয় — যার দূরত্ব প্রায় ৯০০ কিমি। নাকালা থেকে এটি বাল্ক ক্যারিয়ারে করে গ্রাহকদের (প্রধানত চীন এবং ক্রমবর্ধমান হারে মার্কিন ভিডালিয়া প্রক্রিয়াকরণ কেন্দ্রে) পাঠানো হয়। নাকালা করিডোর হলো সেই গুরুত্বপূর্ণ অবকাঠামোগত সংযোগ যা বালামার লজিস্টিক প্রতিযোগিতামূলকতা নির্ধারণ করে।

নিডল কোক কী এবং EAF ইলেকট্রোডের জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ কেন?

নিডল কোক হলো একটি প্রিমিয়াম কৃত্রিম গ্রাফাইট প্রিকারসর যার উচ্চ-ক্রমবদ্ধ স্ফটিক কাঠামো রয়েছে, যা পেট্রোলিয়াম বা কোল-টার পিচ থেকে উৎপাদিত হয়। এর সুঁচের মতো স্ফটিক কাঠামো EAF স্টিল তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় কম তাপীয় প্রসারণ গুণাঙ্কসম্পন্ন গ্রাফাইট ইলেকট্রোড তৈরির জন্য অপরিহার্য। নিডল কোকের সরবরাহ — যা অল্প সংখ্যক বিশেষ রিফাইনারির মধ্যে কেন্দ্রীভূত — ২০১৭-২০১৮ সালের ইলেকট্রোড দামের তীব্র বৃদ্ধির কারণ ছিল।

---

মূল বিষয়গুলো

• গ্রাফাইট সাপ্লাই চেইনে দুটি সমান্তরাল পথ রয়েছে: প্রাকৃতিক গ্রাফাইট (ফ্লেক, ব্যাটারি অ্যানোড মেটেরিয়ালের জন্য প্রক্রিয়াজাত) এবং কৃত্রিম গ্রাফাইট (পেট্রোলিয়াম কোক থেকে, EAF স্টিল ইলেকট্রোড হিসেবে ব্যবহৃত)।
• চীন বিশ্বের ৬৫% এরও বেশি প্রাকৃতিক গ্রাফাইট উৎপাদন করে এবং মাইক্রোনাইজেশন, স্ফেরোনাইজেশন এবং তাপীয় বিশোধনের মতো গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়াকরণ ধাপগুলো নিয়ন্ত্রণ করে।
• ব্যাটারি অ্যানোড সাপ্লাই চেইনের ধারা: ফ্লেক গ্রাফাইট খনি → মাইক্রোনাইজেশন → স্ফেরোনাইজেশন → তাপীয় বিশোধন → কোটিং → ব্যাটারি সেল অ্যানোড। প্রতিটি ধাপ উল্লেখযোগ্য মান যোগ করে; বর্তমানে অধিকাংশ ধাপ চীনের নিয়ন্ত্রণে।
• চীনের অক্টোবর ২০২৩ সালের রপ্তানি নিয়ন্ত্রণ প্রাকৃতিক ফ্লেক গ্রাফাইট এবং ব্যাটারি-গ্রেড পণ্যের জন্য রপ্তানি লাইসেন্স বাধ্যতামূলক করে, যা গ্রাফাইটকে একটি কৌশলগত খনিজ হিসেবে চিহ্নিত করে।
• EAF ইলেকট্রোড গ্রাফাইট (কৃত্রিম, নিডল কোক থেকে) চাহিদার আরেকটি প্রধান চালক — ২০১৭-২০১৮ সালের ইলেকট্রোড সংকটকালে চীনা পরিবেশগত শাটডাউন এবং ক্রমবর্ধমান EAF চাহিদার কারণে দাম ~$৪,০০০ থেকে বেড়ে $৩০,০০০/টনে পৌঁছেছিল।
• প্রাকৃতিক গ্রাফাইট চীনা বন্দর (কিংদাও, তিয়ানজিন), মোজাম্বিক (নাকালা) এবং মাদাগাস্কার (তোয়ামাসিনা) থেকে বাল্ক ক্যারিয়ারে পাঠানো হয়; প্রক্রিয়াজাত ব্যাটারি অ্যানোড মেটেরিয়াল গিগাফ্যাক্টরিগুলোতে কন্টেইনারে করে যায়।
• গ্রাফাইটের কোনো লিকুইড ফিউচার এক্সচেঞ্জ নেই; দাম PRA মূল্যায়ন (Fastmarkets, Benchmark Mineral Intelligence) এবং দ্বিপাক্ষিক সরবরাহ চুক্তির মাধ্যমে নির্ধারিত হয়।
• পশ্চিমা দেশগুলোর বৈচিত্র্য আনার প্রকল্পগুলো (Syrah/Vidalia, Nouveau Monde) অ-চীনা প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা তৈরি করছে, তবে চীনের প্রতিষ্ঠিত শিল্পের সাথে প্রতিযোগিতায় তারা উল্লেখযোগ্য খরচ, স্কেল এবং প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি।

Related Reading

To deepen your understanding of the topics covered in this article, explore these related guides: the steelmaking applications that consume natural flake graphite and the battery sector creating new demand for anode-grade material.