Her teknolojik üründe Türkiye’nin toprağı bulunacak

Eskişehir’in Beylikova ilçesinde 694 milyon tonluk nadir toprak elementi (NTE) sahasının keşfedildiği haberi dikkatleri bir anda periyodik cetvele çevirdi. Lise kimya derslerinden hatırladığımız birtakım kısaltmalara hiç benzemeyen 17 tane ‘nadir’ elementin Türkiye’yi bir gün zengin edebileceği söyleniyor.

Çin’in zaman zaman ABD’ye karşı şantaj aracı olarak kullandığını duyduğumuz NTE’ler kısa zamanda anladık ki, yüksek teknolojinin olmazsa olmazıymış. Cep telefonlarından renkli ekranlara, mikrofonlardan harddisklere, elektronik devrelerden görüntüleme sistemlerine, elektrik üretim verimliliğinden batarya teknolojisine dek yüzlerce araç-gereç ve donanımda işe yarayan nadir toprak elementlerinin isimlerini önümüzdeki yıllar oldukça sık duyacağız. Hatta çoğumuzun aklında kimya derslerinden pek bir hatıra kalmamış olsa bile şu 17 elementi şimdiden hafızaya almakta fayda var:

• Nadir toprak elementleri

• - Lantan (La)
• - Seryum (Ce)
• - Praseodim (Pr)
• - Neodimyum (Nd)
• - Prometyum (Pm)
• - Samaryum (Sm)
• - Evropiyum (Eu)
• - Gadolinyum (Gd)
• - Terbiyum (Tb)
• - Disprozyum (Dy)
• - Holmiyum (Ho)
• - Erbiyum (Er)
• - Tulyum (Tm)
• - İterbiyum (Yb)
• - Lutesyum (Lu)
• - Skandiyum (Sc)
• - İtriyum (Y)

Değerli toprak oksitleri ne işe yarar?

- Hibrit yahut elektrik motorlu araçlarda tork ve çekiş tahrikini artıran etmenlerin başında 4 element vardır: Nd, Pr, Dy, Tb.

- Rüzgâr ve hidroelektrik santrallerinde daha verimli enerji üretimi, aynı zamanda dişlisiz jeneratör teknolojisi için 2 element hayati önemdedir: Nd ve Pr.

- Bilgisayar harddisklerinin daha fazla depolama alanıyla birlikte daha da küçülmesini sağlayan, aynı zamanda bilgi aktarım verimini artıran temel unsur 4 elementte gizlidir. Bu elementler aynı zamanda şarjlı el aletlerinin yüksek verimde daha uzun süre kullanılmasını sağlar: Nd, Pr, Dy, Tb.

- Ultrason, MR ve tomografi gibi cihazların manyetik görüntüleme etkinliğini şu 7 element artırır: Nd, Pr, Dy, Tb, Y, Eu, Tb.

- X-Ray cihazlarının enerji verimliliği nadir element fosforlarıyla artırılır.

- Kablosuz kulaklık, mikrofon ya da fare gibi cihazların daha hafif ve daha uzun ömürlü olmasını sağlayan şey şu 6 elementtir: Nd, Pr, Dy, Tb, Y, Eu.

- Düz LCD ekranlarda görüntüyü daha parlak, daha canlı ve sıcak yapan unsurlar 5 elementte gizlidir: Y, Eu, Tb, Gd, Ce.

- Zehirli gazların karbondioksit ya da oksijen atomlarına oksitlenerek havaya daha temiz bir şekilde salınmasına yarayan katalitik konvertörler ve benzeri filtreler, söz konusu temizleme işini nadir toprak elementleri sayesinde oldukça ucuz biçimde halleder. Bu işlemde yoğun olarak Ce ve La’dan yararlanılır.

- Fiberoptik kablolarda bilgi akım düzeyinin artması şu 4 elemente bağlıdır: Y, Eu, Tb, Er.

- Enerji depolamada Lityum-iyon pillere göre daha uygun maliyetli bir çözüm olan Nikel-metal-hidrür pil teknolojisi, üstün performans için muhakkak La’ya ihtiyaç duyar.

- Yüksek enerji yoğunluğuna sahip kapasitörlerde nadir toprak elementlerinin pek çok çeşidi kullanılır.

NTE’ler o kadar çok araç-gereçte kullanılıyor ki liste oldukça uzun... Katkı maddesinde NTE barındıran malzemeler daha kararlı, yüksek sıcaklığa ve korozyona dayanıklı gereçler haline geliyor. Bu özellikleri nedeniyle NTE’ler yoğun olarak bilgisayar, hibrit araç, şarj edilebilir pil, cep telefonu, TV ekranı, radar sistemi, rüzgâr türbini, uçak motoru, tıbbi gereçler, seramik ve cam üretimi hatta petrol arıtmada hayati önemde. Yani teknoloji üreten ya da üretmek isteyen ülkeler bu maddelere aç ve NTE’lerin pazar problemi bulunmuyor.

Rezerv bakımından Çin’in ardından ikinciyiz

ENERJI Bakanlığı’nın paylaştığı bilgilere göre Türkiye, Eskişehir- Beylikova’da bulunan 694 milyon tonluk rezerv sahasıyla dünya ikinciliğine oturuverdi. NTE konusunda liderliği uzun yıllardır Çin üstleniyor. Bu ülkenin Bayanoba bölgesindeki NTE yataklarının 800 milyon tonu aşkın olduğu sanılıyor. Başka ülkelerde ne kadar rezerv bulunduğu konusunda açıklanan bilgiler pek sağlıklı olmasa da Brezilya, Vietnam, Rusya, Hindistan, Avustralya, ABD ve Güney Afrika gibi ülkelerde irili ufaklı NTE yataklarının bulunduğu biliniyor. Ancak Çin haricinde hiçbir ülke nadir toprak elementlerini/oksitlerini işleme konusunda ciddi bir yatırım yapmadı. En azından birkaç yıl öncesine dek.

Çin 2020 verilerine göre dünyada üretilen yaklaşık 250 bin ton nadir metalin 140 bin tonunu tek başına üretti. Kalan miktarın 40 bin tonuna ABD, 70 bin tonuna ise dünyanın geri kalanı imza attı. Yani Çin, NTE’lerde dünyayı domine etmeye devam ediyor. Önümüzdeki yıllarda Türkiye, yeryüzünün önde gelen nadir metal üreticilerinden biri haline gelecek. Beylikova’ya kurulan Ar-Ge tesisi ilk üretimleri başarıyla sonuçlandırıp bu işin nasıl yapılacağına ilişkin proje ortaya koyduğunda sıra, bölgeye dev fabrikaların kurulmasına gelecek.

Çin medyası: Buldunuz ama işleyemezsiniz ki!

Çin, NTE endüstrisini kurmuş bir ülke olarak önemli bir tecrübeye sahip. Zâten bu tecrübenin verdiği özgüvenden olsa gerek, Türkiye’de 694 milyon tonluk rezerv bulunduğu haberine Çin medyası istihzayla dudak büktü. Pekin merkezli Global Times’ın haberinde, Türkiye’deki rezervin Çin’i tahtından etmeye yetmeyeceği ileri sürüldü. Gazete buna gerekçe olarak Çin’de yerleşik NTE işleme endüstrisinin varlığını ve bu teknolojiyi geliştirmenin zorluğunu gösteriyor. Haberde şu ifadeler dikkat çekti: “NTE rezervlerinin keşfi Çin’in bu konudaki lider konumunu etkilemeyecek. Çünkü Çin, bu elementleri düşük maliyette ve düşük kirlilikte işleyecek endüstriyel kapasiteye sahip. Elektrikli araçlara artan talep ve diğer elektronik ürünlerle birlikte NTE’nin önemi her geçen gün daha da artıyor. ABD de kendi nadir toprak elementi tedarik zincirini geliştirmeye başladı. NTE’ler stratejik bir malzemedir. Bu nedenle Çin, gelecekte nadir toprak kaynaklarının korunmasına ve uygulama teknolojisinin geliştirilmesine daha çok eğilecektir. Çin’in rekabetçiliğini devam ettirmesi için bilimsel ve teknolojik yenilikleri sürekli geliştirmesi gerekiyor.”

Türkiye hangi adımları attı?

Stratejik madenleri işleme konusunda 2020 yılında çok önemli bir adım atıldı. Türkiye Enerji, Nükleer ve Maden Araştırma Kurumu (TENMAK), Cumhurbaşkanlığı kararnamesiyle kuruldu. TENMAK bünyesindeki enstitülerin isimleri bile göreni heyecanlandırmaya yetiyor:

• - Nükleer Enerji Araştırma Enstitüsü (NÜKEN)
• - Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü (BOREN)
• - Nadir Toprak Elementleri Araştırma Enstitüsü (NATEN)
• - Temiz Enerji Araştırma Enstitüsü (TEMEN)
• - Enerji Araştırma Enstitüsü (ENAREN)