Metal Dünyası

Avrupa Birliği, Eylül 2020 tarihinde, “kritik hammaddeler” listesini revize etti ve listeye boksit de dahil oldu. 

Kritik Hammaddeler Ne Demek?
 

Küresel salgın süreci ile birlikte, dünyada yaşanan ana eğilimleri aşağıdaki gibi sıralamak mümkün:

• İklim değişimi,
• Kaynak kısıtları,
• Döngüsel ekonomi,
• Artan tedarik riskleri, 
• Hızlı teknolojik değişim, yeşil ve dijital dönüşüm,  
• Hızlı kentleşme,
• Yerelleşme

Özellikle salgın sonrası bu eğilimlere yerelleşme ve yerel üretimlerin desteklenmesini de eklemek gerekli. Bununla birlikte iklim değişimi ile mücadele, döngüsel ekonomi ve teknolojik dönüşümün dijital dönüşümle birlikte yeşil teknolojilere doğru kayması muhtemelen daha da hızlanacak. Bu, yenilenebilir enerji yatırımları ile, enerjide kaynak çeşitliliği yaratırken; döngüsel ekonomi bağlamında geridönüşüm ile kısıtları ve tedarik riskleri ülkeleri yeni önlemler almaya zorladı ve zorlamaya da devam edecek.

Bu önlemlerden birisi de “Kritik Hammaddeler Listesi (Critical Raw Materials, CRM)”. Kritik hammaddelerin evrensel ve ortak bir tanımı yok. ABD, AB, Kanada, Avustralya ve Japonya farklı tanım ve gerekçelerle kendi kritik hammadde listelerini oluşturdu ve güncelliyor. Bunlar arasındaki ortak tanımda, özel endüstriler için yüksek ekonomik önem ve sektörel ya da bölgesel temin riski kriterleri var.

Çok genel bir tanımla kritik hammaddeler AB ekonomisi için ekonomik ve stratejik olarak önemli olan ancak tedariği yüksek risk taşıyan ve ikame edilemeyen hammaddelerdir. Tedarik riskinden özellikle Çin, Eski Sovyet ülkeleri ve Afrika’dan ithal edilen hammaddeler için söz edilir. Burada hem jeolojik kısıtlar, jeopolitik nedenler ve ticaret koşulları da dikkate alınır. Öte yandan bu malzemelerin, başka malzemelerle ikame edilememesi de diğer bir kritiklik nedenidir. Bu ekonomik ve stratejik önem, özellikle çevre, enerji, elektronik ve bilgisayar, sağlık, savunma, otomotiv, uzay ve uçak teknolojilerini kapsar ve “kritik” olma hali, yalnızca bugünün gereksinimlerini değil -hızla değişen teknoloji dünyasında- geleceğin uygulamalarını da dikkate alır.

Özellikle Covid-19 benzeri olası felaketlere hazırlıklı olmak için daha dirençli ve kendi kendine yeten bir hammadde akışı sağlamak ve özellikle yenilenebilir enerji teknolojileri ve elektrikli araç üretimi gibi “özel” sektörleri güvenceye almak kaygısı var. Bu çaba aynı zamanda AB’nin 2050 yılına kadar ulaşmayı hedeflediği düşük karbon ekonomisi gerekleri içinde önemli. 

AB kritik hammaddeler listesini ilk kez 2008’de yayınladı ve ardından 2014, 2017 ve 2020’de revize etti.

Boksit
Bilindiği gibi boksit, alüminyum cevheridir. Birincil alüminyum üretim süreci, boksit cevherlerinin Bayer Prosesi ile metalurjik kalite alüminaya ve alüminanın da ergimiş tuz elektrolizi yöntemi ile birincil alüminyuma çevrilmesini kapsar.

Mineralojik bileşim açısından bakıldığında, boksitleri iki gruba ayırmak mümkün:

• Lateritik (ekvator) tipli boksitler ve
• Karstik (Akdeniz) tipli boksitler,

Lateritik boksitler genellikle gibbsit esaslı iken, karstik boksitler böhmit ve az miktarda diaspor içerir. Avrupa ve Türkiye boksitleri karstik boksitlerdir.

Boksit cevherlerinden metalurjik kalite alümina üretimi için uygulanan Bayer Teknolojisi, boksit cevherlerinin kostik ile liç edilmesi esasına dayanır. Bayer Teknoljisi  ile gibbsitik ve böhmitik boksit cevherlerini ekonomik olarak işlemek mümkün iken, diasporik  cevherler teknik olarak işlenebilir ancak proses yüksek basınç ve sıcaklık ihtiyacı ve düşük malzeme verimi nedeni ile henüz ekonomik değildir.

Boksit yatakları genellikle yüzeye 0-2 mt yakınlıktadır ve dünya boksit yataklarının yaklaşık % 80’i açık işletmeye uygundur. Kalan % 20 ise Güney Avrupa ve Macaristan’da yoğunlaşmıştır ve yeraltı işletmeciliği ile boksit üretimi yapılmaktadır.

Kritik Hammaddeler Neden Önemli? Çünkü;

• Aşağı yukarı bütün endüstrilerde kullanım alanları var,
• Stratejik teknolojiler de kullanılıyor, örneğin cep telefonlarında 50’den fazla farklı metal ve alaşım kullanılıyor,
• AB’nin 2050 yılı karbon salınım hedeflerine ulaşmak için yatırımlar yaptığı güneş panelleri, rüzgar türbinleri, elektrikli araçlar ve enerji verimliliği yüksek ışıklandırma teknolojileri için gerekli.

Ekonomik öneme sahip ve stratejik olarak nitelenen bütün sektörlerde alüminyum kullanılmaktadır ve gelecek tahminleri bu kullanımın artacağı yönündedir. 

Yukarıda da vurguladığımız gibi otomotiv ve yenilenebilir enerji teknolojileri, bu sektörler içinde en önemli sayılanları.

Özellikle küresel sera gazı salınımlarının yaklaşık %19-20’sinin otomotiv kaynaklı olduğu düşünüldüğünde hibrit ve elektrikli araçlara yapılan yatırımlar ve hedeflenen karbon salınım değerleri, alüminyum talebi için itici güç olacaktır.

Şekil 6 dan da görüldüğü üzere, otomotivde hala birincil alüminyum tüketimi çok baskın, ancak özellikle hibrit ve elektrikli araçlarda geridönüşüm için büyük potansiyel söz konusu.

Öte yandan, özellikle kömür kaynaklı enerji üretiminden kaçış nedeni ile yenilenebilir enerji kaynakları gelecek için yaşamsal öneme sahip. Dünya Bankasının 2020 yılında hazırladığı Temiz Enerji Üretimi için Mineraller Raporunda, özellikle güneş ve rüzgardan enerji üretiminde ve depolanmasında alüminyumun önemi vurgulanmıştır. Küresel sıcaklık artışının 1.5-2 ˚C’de tutulması üzerine kurgulanan senaryoda, 2050 yılı için güneş panellerinde metal kullanım oranları şekil 7’den görülebilir.

Sonuç
2018 yılı dünya boksit üretimi yaklaşık 250 milyon ton olarak gerçekleşmiştir ve en büyük üretici 86 milyon ton ile Avustralya ve ardından 79 milyon ton ile Çin ve 57 milyon ton ile Gine olmuştur. Üretilen boksitin yaklaşık %90’ı birincil alüminyum üretebilmek için, metalurjik kalite alümina üretiminde kullanılmaktadır. Bütün öngörüler, geridönüşüm teknolojilerindeki ilerleme ve geridönüşüm oranlarındaki artışa karşın, 2050 yılında birincil alüminyuma olan talebin yaklaşık % 50 oranında artacağı yönündedir. Alüminyum henüz kritik hammadde statüsünde olmasa da, ürettiği birincil alüminyumun sadece % 10’nunu kendi kaynaklarından karşılayabilen AB için boksit “kritik” konumdadır.

Kaynaklar:

1. Erman Car, Alüminyum Üretim Yöntemleri, TMMOB Metalurji Mühendisleri Odası yayını, 2011

2. Merve Demirtaş, Ahmet Turan, Erman Car, Prof.Dr. Onuralp Yücel, Kritik  Hammaddeler, Metalurji Dergisi, Sayı 183, Mart 2017

3. European Commission, Study on the EU’s list of Critical Raw Materials, Final Report, 2020

4. The WorldBank Climate-Smart Mining Facility, Minerals for Climate Action: The Mineral Intensity of the Clean Energy Transition, 2020

5. Helene Wagnies, DUCKER Frontier, Impact of Car Electrification on Recycled Aluminium Content, Metal Bulletin International Recycled Aluminium Conference, November 2019

6. John Bevan, Alumina Limited, Macquarie Connections Australia Conference, 2010