Stratejik elementlerde Türkiye'yi Çin'in ardından dünya ikinciliğine taşıyan EskişehirBeylikova'da, değerli toprağı işleyecek tesis hazır. 

Eti Maden, Nadir Toprak Elementi (NTE) tesisinin faaliyete geçmesi için tüm hazırlıkları tamamladı. Bölgede keşfedilmiş 694 milyon tonluk rezerv, buradaki işletmede ayrıştırılarak değerli maden haline gelecek. 

Oksitli kayaçları işlemek ve üretim sürecine ortak olmak için şimdiye dek Amerikan, Japon ve Çinli şirketler Enerji Bakanlığı'nın kapısını çalmıştı. NTE'nin topraktan ayrıştırılması bir dizi kritik süreç gerektiriyor. 

Önümüzdeki yıllarda Türkiye, yeryüzünün öndegelen nadir metal üreticilerinden biri haline gelecek. Beylikova'ya kurulan ArGe tesisi ilk üretimleri başarıyla sonuçlandırıp bu işin nasıl yapılacağına ilişkin proje ortaya koyduğunda sıra, bölgeye dev fabrikaların kurulmasına gelecek.

NTE'Lİ KAYAÇLAR NASIL İŞLENİYOR?

Madenden çıkarılan kayaçlardaki NTE elementlerini bulmak oldukça zahmetli bir süreç... NTE'ler hammaddelerin bir dizi hidrometalurjik işlemden geçirilmesiyle elde ediliyor. Yüzdürme, manyetik alan oluşturma veya yerçekimi yöntemleriyle konsantre hale getirilen NTE parçacıkları, hidroklorik asit, sülfürik asit veya nitrik asitle süzülüyor.

Çözelti saflaştırmasından sonra karışık durumdaki NTE'leri ayrıştırmak için solvent ekstraksiyon (bir kimyasal maddeyi yanındaki başka bir kimyasal maddeden ayırma) işlemi uygulanıyor. Bu ayırmalar yapılırken NTE'ler çoklu halde bir arada olabiliyor. Bu nedenle, malzemeyi teker teker elementlerine ayırma amacıyla farklı teknikleri içeren solvent ekstraksiyon disiplinleri geliştirildi.

Son ayrıştırma işlemlerinde genellikle fosforik asit (D2EHPA), monoetilheksanol asidi (HEHEHP), neodekanoik asit (VERSATIC10), tribütil fosfat (TBP) yahut Aliquat 336 adlı kuaterner amonyum tuzu kullanılıyor.

Karmaşık kimyasal etkileşimlerde sonucun nasıl olacağı çoğunlukla denemeyanılmayla tecrübe ediliyor. Toprağın altından çıkarılan kayaçlar, asitlerin bir dizi formülle sıraya dizilip her NTE'ye farklı reçete uygulanması sonucu değerli varlık haline gelebiliyor.

NADİR TOPRAK ELEMENTİ LİSTESİ

Stratejik NTE'ler şunlardan oluşuyor: 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).

DEĞERLİ TOPRAK OKSİTLERİ NE İŞE YARAR?

• Hibrit yahut elektrik motorlu araçlarda tork ve çekiş tahrikini artıran etmenlerin başında 4 element vardır: Nd, Pr, Dy, Tb.
• Rüzgar 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.
• XRay 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, sözkonusu 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 Lityumiyon pillere göre daha uygun maliyetli bir çözüm olan Nikelmetalhidrür pil teknolojisi, üstün performans için muhakkak La'ya ihtiyaç duyar.
• Yüksek enerji yoğunluğuna sahip kapasitörlerde nadir toprak elementlerinin pek çok çeşidi kullanılır.

NTE'lerin kullanıldığı araçgereç listesi 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, rüzgar 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.

TESİSTE STRATEJİK TORYUM DA AYRIŞTIRILACAK

Türkiye Enerji, Nükleer ve Maden Araştırma Kurumu (TENMAK), Cumhurbaşkanlığı kararnamesiyle 2020 yılında kuruldu. TENMAK'a bağlı olarak hayata geçirilen enstitülerden biri olan Nadir Toprak Elementleri Araştırma Enstitüsü (NATEN), Beylikova'daki tesise güç veren ana omurga durumunda. 

Enerji Bakanı Fatih Dönmez'e göre, yaygın kullanılan 17 nadir elementten en az 10 tanesi Beylikova'da çıkarılıp işlenecek. Bölgede 6 yıl içerisinde 125 bin metre sondaj yapıldığını, 59 bini aşkın numune toplanıp bunların analiz edildiğini anlatan Dönmez, "Sonuçta 694 milyon ton nadir toprak elementi keşfedilmiş oldu" diyor.

Değerli cevherin toprağın bir metre altından itibaren başladığını söylüyen Dönmez, "Dolayısıyla maliyetler çok düşük olacak. Neredeyse 50100 santimetre nebati toprağı kaldırdıktan sonra cevhere ulaşabiliyoruz" şeklinde müjde veriyor. Beylikova'da yılda 570 bin ton cevher işleyip ilk etapta 10 bin ton nadir toprak oksidi elde edeceklerini söyleyen Dönmez, buradan çıkarılacak yegane madenin NTE'ler olmadığına dikkat çekiyor:

"Ayrıca yine 72 bin ton barit, 70 bin ton florit, 250 ton toryum ki özellikle toryumun altını çizmek istiyorum, yeni nükleer teknolojilerde yeni yakıt olarak önümüze büyük fırsatlar, imkanlar sunacak bir elementten, madenden bahsediyoruz. Yine bu sahamızın içerisinde 250 ton toryum üretilebilir hale gelecek."