Eskişehir'deki Nadir Toprak Elementlerinin Türkiye için Önemi

Rusya-Ukrayna savaşı sırasında, ABD'nin Ukrayna'ya yardım karşılığında ülkedeki nadir toprak elementlerini çıkarma talebi, bu stratejik kaynakları jeopolitik gündemin merkezine taşıdı. Peki, son dönemde adını sıkça duyduğumuz nadir toprak elementleri tam olarak nedir ve neden bu kadar değerliler?

Nadir Toprak Elementleri (NTE) Nedir?

• Nadir toprak elementleri, 15 lantanit elementi ile skandiyum (Sc) ve itriyumu (Y) kapsar. Toplam 17 tane elementtir.

• Hafif ve ağır NTE olarak iki ana grubu vardır

• Optik, manyetik, katalizör, elektronik, savunma sanayii ve temiz enerji teknolojilerinde (örneğin elektrikli araç mıknatısları, rüzgar türbinleri, bataryalar) kritik rol oynarlar.

Lantanit Elementlerin Tam Listesi:

Bunlara ilave olarak genellikle iki element daha nadir toprak elementleri (NTE) sınıfına dahil edilir:

Bu elementlerin kullanım alanları incelendiğinde, günümüz teknolojisinin temel taşlarından oldukları görülüyor. Savunma sanayii, sağlık, bilişim, iletişim ve siber güvenlik gibi stratejik sektörlerin neredeyse tamamında bu elementlere ihtiyaç duyuluyor. Konunun bir diğer kritik boyutu ise küresel rezerv dağılımı. Yapılan keşifler ve araştırmalar, Çin'den sonra dünyanın en büyük ikinci nadir toprak elementi rezervinin Türkiye'de bulunduğunu öne sürüyor.

Eskişehir Bölgesindeki Rezerv Durumu

• Beylikova (Eskişehir) ilçesinde 2022 yılında büyük bir nadir toprak elementi rezervi keşfedildi. Rezervin büyüklüğü yaklaşık 694 milyon ton olarak bildiriliyor.

• Bu rezerv, dünyadaki en büyük ikinci rezerv olduğu iddia ediliyor, Çin’deki rezervden sonra geliyor. 

• Rezervin içeriğinde 10 taneye kadar nadir toprak elementi olduğu, özellikle lantan, seryum, neodimyum gibi elementlerin bulunduğu söyleniyor.

• Ayrıca bölgede toryum gibi radyoaktif elementin de yanımızda bulunduğu belirtiliyor; bu tür yan elementler işleme açısından ek zorluklar ve riskler getiriyor.

Nadir Toprak Elementlerinin İşlenmesi (Nasıl Üretilir?)

NTE’lerin cevherden saf şekilde kullanılabilir formata getirilmesi karmaşık ve çok aşamalı bir süreçtir:

1. Keşif / sondaj / analiz: Rezervin hangi minerallerden oluştuğu, içerikte hangi elementlerin yoğun olduğu, mineralojisi, yan element / kirleticilerin durumu gibi detaylı araştırmalar yapılır.

2. Ön hazırlama / kırma / öğütme: Cevher büyük parçalar halinde çıkarıldıktan sonra daha küçük boyutlara indirgenir.

3. Zenginleştirme / konsantrasyon: Cevher içindeki nadir toprak mineralleri ile kayaç matrisi arasındaki ayrımı gerçekleştirmek için flotasyon, manyetik ayrım, gravite ayrımı gibi yöntemler kullanılır.

4. Kimyasal ekstraksiyon + saflaştırma (separasyon): Bu en kritik ve maliyetli aşamadır. Asitleme, çözündürme, çöktürme, iyon değiştirme, ekstraksiyon solventleri vb. tekniklerle her bir nadir element ayrı oksit veya metal formuna geçirilebilir.

5. Ürün elde etme: Saf nadir toprak oksitleri (rare earth oxides, REO) ya da alaşımlar şeklinde kullanım için işlenir.

6. Atık yönetimi ve yan elementlerin güvenli bertarafı: Özellikle toryum, uranium gibi radyolojik olarak önemli yan elementler varsa, bunların kontrolü, radyasyon güvenliği ve çevresel etkiler çok önemlidir.

Türkiye Bunu İşleyebiliyor mu?

Bu sorunun cevabı kademelidir:

• Mevcut Durum: Türkiye, şu anda tam ve entegre bir ölçekte nadir toprak elementi işleme kapasitesine henüz sahip değildir. Yani, Eskişehir'deki cevheri doğrudan alıp, son ürün olan %99,99 saflıkta ayrılmış nadir toprak oksitlerine dönüştüren bir tesis henüz faaliyette değil.

• Ancak, Çok Önemli Gelişmeler Var:

  1. Pilot Tesisi Kuruldu ve Başarıyla Çalıştı: Eti Maden, Eskişehir'de bir Pilot Tesisi kurmuş ve bu tesiste Beylikova cevherinin işlenebilirliği başarıyla test edilmiştir. Bu, sürecin mühendislik ve kimyasının anlaşıldığının en somut kanıtıdır.

  2. Endüstriyel Tesisi Planlanıyor: Pilot tesisin başarısının ardından, 1.200 ton/yıl kapasiteli bir Endüstriyel Ölçekli Nadir Toprak Elementleri Kazanım Tesisi'nin inşasına başlanmış durumdadır. 

  3. Hedef: Bu tesis ilk aşamada, nadir toprak oksitlerini "karışık" olarak üretecek, ardından ayrıştırma kademeleri de eklenecektir. Türkiye, bu tesisle birlikte nadir toprak elementi işleyebilen sayılı ülkeler arasına girmeyi hedeflemektedir.

Nadir Toprak Elementlerinin Fiyatları (Örnekler)

Bu fiyatlar “oksit form” ya da “metal form” olmasına, saflık derecesine, alım miktarına ve tedarik zinciri koşullarına bağlı olarak değişebilir.

Eskişehir Beylikova'daki atfedilen rezervler dikkate alındığında aşağıdaki gibi bir hesaplama gerçekleştirirsek;

• Rezerv (kullanılan rakam): 694,000,000 ton

• REO (rare-earth-oxide) ortalama cevher içeriği (varsayım): %0.5 (bu tip yataklar için makul bir başlangıç varsayımı).

  • Hesap: 694,000,000 × 0.005 = 3,470,000 ton REO (ham).

• İşleme / geri kazanım verimi (varsayım): %70 → satışa uygun REO = 3,470,000 × 0.70 = 2,429,000 ton (yıllık değil; toplam rezervten elde edilebilecek toplam satışa uygun REO miktarı).

• Nd–Pr (NdPr) payı (varsayım): toplam REO içinde %10 (Nd + Pr, mıknatıs elementi payı).

  • Bu durumda NdPr = 2,429,000 × 0.10 = 242,900 ton.

• Geri kalan REO (diğerleri): 2,429,000 − 242,900 = 2,186,100 ton.

Buaradki veriler varsayımsal değerlerdir, gerçek analizler mineralojik çalışmayla kesinleştirilmelidir.

Aşağıdaki fiyatlar cevherin saflığına göre değişiklik gösterecektir. 3 farklı senaryoda ele alındığında;

• Conservative (Muhafazakâr): NdPr = 50 USD/kg, diğer REO = 3 USD/kg

• Base (Baz): NdPr = 80 USD/kg, diğer REO = 5 USD/kg

• Optimistic (İyimser): NdPr = 150 USD/kg, diğer REO = 10 USD/kg

Bu bağlamda rezervin ülkeye katma değeri aşağıdaki gibi olacaktır.

Hesap özetleri:

• Ham REO (toplam): 3,470,000 ton

• Satışa uygun REO: 2,429,000 ton

• NdPr: 242,900 ton

• Diğer REO: 2,186,100 ton

A. Muhafazakâr senaryo

• NdPr gelir = 242,900 t × (50 USD/kg × 1000 kg/t) = 12,145,000,000 USD

• Diğer REO gelir = 2,186,100 t × (3 USD/kg × 1000) = 6,558,300,000 USD

• Toplam gelir ≈ 18,703,300,000 USD (~18.7 milyar $)

B. Baz senaryo

• NdPr gelir = 242,900 t × (80 USD/kg ×1000) = 19,432,000,000 USD

• Diğer REO gelir = 2,186,100 t × (5 USD/kg ×1000) = 10,930,500,000 USD

• Toplam gelir ≈ 30,362,500,000 USD (~30.4 milyar $)

C. İyimser senaryo

• NdPr gelir = 242,900 t × (150 USD/kg ×1000) = 36,435,000,000 USD

• Diğer REO gelir = 2,186,100 t × (10 USD/kg ×1000) = 21,861,000,000 USD

• Toplam gelir ≈ 58,296,000,000 USD (~58.3 milyar $)

Görüldüğü üzere yaklaşık 19 ile 58 milyar $'lık bir katma değer potansiyeli gözükmektedir. 

Eskişehir, Türkiye'nin nadir toprak elementi geleceği için çok büyük bir potansiyele sahiptir. Türkiye, bu potansiyeli ekonomiye kazandırmak için gerekli teknolojik altyapıyı ve bilgi birikimini pilot tesis aracılığıyla edinmiştir. Endüstriyel tesisin faaliyete geçmesiyle birlikte, Türkiye sadece bu değerli kaynaklara sahip olan değil, aynı zamanda onları işleyebilen ve katma değerli ürünlere dönüştürebilen bir ülke konumuna yükselecektir. Bu durum, Türkiye'nin yüksek teknoloji ve yeşil enerji alanlarındaki arz güvenliği ve dışa bağımlılığını azaltmak açısından stratejik bir öneme sahiptir.