tr flag
tr flag

Nadir Toprak Elementeleri

Nadir Toprak Elementleri hakkında genel bir bilgi

Sait UYSAL

3/23/20258 min oku

Bu konuyla ilgili belki de ilk bilinmesi gereken şey; Nadir Toprak Elementleri (NTE)’nin ne “nadir” ne de “toprak” olduğudur. Yerkabuğunun içerisinde bollukları nadir toprak elementlerinden daha düşük olan ve herkes tarafından da iyi bilinen altın, gümüş, platin gibi birçok element bulunmaktadır. Daha az bilinen selenyum(Se), rutenyum (Ru), rhodyum (Rh), palladyum (Pd) gibi elementler de nadir toprak elementlerinden daha “nadir”dir. Buradan diyebiliriz ki, nadir toprak elementleri “nadir” değil ya da en azından kesinlikle “en nadir” elementler değillerdir. Öte yandan bu elementler “toprak”da değillerdir, antik dünyanın kimyagerleri olan simyacılar, bilmedikleri pek çok maddeye “toprak” dedikleri için bu elementler de böyle anıla gelmişler, Bu maddelerin daha sonraları “oksit” sınıfından bileşikler olduğu anlaşılmıştır[i]. NTE’leri bu denli önemli ve belki de nadir olarak adlandırılmasını sağlayan unsur işlenilmelerinin ve ayrıştırılmalarının oldukça zor, karmaşık ve ciddi bir ARGE gerektirmesidir. Örneğin Çin dışında üretim yapan Avustralya merkezli Lynas Resources’ın Avustralya’da konsentre olarak üretilen NTE’leri Malezya’da bulunan rafinerisine ileri işlemler için gönderilir, Malezya’da bulunan rafineride 960 aşamalı bir solvent ekstrasyon işlemi ile nadir toprak elementleri üretimi yapılır.

Peki nadir Toprak elementleri nedir? Yerkabuğunda kimyasal özellikleri çok benzeşik, atom numaraları 57 (lantanyum) ile 71 (lutesyum) arasında 15 lantanit ile itriyum ve skandiyumdan oluşan 17 metalik element grubuna nadir toprak elementler (NTE) denilmektedir[ii]. Nadir toprak elementlerini oluşturan elementler de kendi içlerinde ağır (Y, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb ve Lu) ve hafif(Sc, La, Ce, Pr, Nd, Pm ve Sm) nadir toprak elementleri olarak gruplandırılır. Bu gruplandırma elementlerin atom numaraları ile doğada bulunma sıklıklarına göre yapılmıştır. Hafif nadir toprak elementleri doğada daha sık bulunur[iii].

Nadir Toprak Elementleri yatakları, oluşumlarından doğrudan sorumlu tektonik, magmatik ve hidrotermal işlevler dikkate alınmadan, içinde yataklandıkları kayaçlarla olan münasebetlerine göre şu şekilde sıralandırılır[i];

A- Primer yataklar

a. Volkanik kayaçlarla ilişkili yataklar

b. Granitik kayaçlarla ilişkili yataklar

c. Pegmatitlerle ilişkili yataklar

d. Alkalin-ultramafik ve karbonatitlerle ilişkili yataklar

B- İkincil yataklar

a. Alüvyal (Akarsu) plaser yataklar

b. Sahil plaser yataklar

Nadir Toprak elementleri özellikle yüksek teknoloji ürünlerinin vazgeçilmez bileşenlerini oluşturmaktadırlar. Bununla birlikte özellikle Neodimyum, Prasedmiyum, Samaryum, Disprosyum elementleri kalıcı mıknatısların yapımında kullanılmaları ve bu mıknatısların rüzgar enerji üretimini daha verimli kılmaları ve elektrikli araç motoru yapımında ana bileşen olmaları dolayısı ile daha da önemil hale getirmekte ve son yıllarda özellikle bu sektörlerde kaynaklı Neodimyum, Prasedmiyum talebinde ciddi artışlar gözlenmektedir.

Nadir toprak elementleri üretim ve rezervleri Toplam Nadir Toprak Elementleri Oksit içeriği olarak raporlanmaktadır. Yani 100 milyon ton %5 Nadir toprak elementleri oksitlerinin toplamı tenör olarak veriliyorsa, bu 5 milyon ton TREO olarak rapor edilmektedir. Bu bağlamda TREO olarak Dünya maden üretimi ve rezervlerine bakacak olursak;.

Görüleceği üzere Çin’in burada rezerv yönünden de zengin bir ülke olduğu ve maden üretiminin önemli bir kısmını gerçekleştirdiği görülmektedir. Çin’in hakimiyeti NTE’lerin rafinasyonu ve final ürün üretilmesi aşamasında daha da artmakta ve %90’ları bulabilmektedir.

Çin’in bu hakimiyeti uzun süre dikkati çekmemekle beraber, NTE’lerin kritik yada stratejik olarak birçok ülke tarafından gündeme alınmasını sağlayan olay 2010 Senkaku Adaları Krizidir. Senkaku Adaları, Doğu Çin Denizi'nde bulunan beş ada ve üç adacıktan oluşan ve üzerinde herhangi bir yerleşim olmayan bir grup adadır. Bu adalar, her ne kadar Japonya'nın siyasi ve idari kontrolü altında olsa da Çin ve Tayvan tarafından da üzerlerinde hak iddia edilmektedir. Senkaku Adaları, etrafındaki münhasır ekonomik bölgede (MEB) zengin balıkçılık alanları ile önemli petrol ve gaz rezervlerine ve Doğu Çin Denizi üzerinde kontrol sağlama açısından büyük jeostratejik öneme sahiptir. Eylül 2010'da bir Çin balıkçı teknesi, Japon Sahil Güvenliği (JSG) tarafından Senkaku karasularını terk etme taleplerine direnmiş, çıkan arbedede, balıkçı teknesi iki JSG gemisine çarpmıştı. 40 dakikalık bir kovalamacanın ardından JSG, Çin balıkçı teknesine çıkarak 15 kişilik mürettebatı ve kaptanı tutukladı. Kaptan daha sonra Japon iç hukuku uyarınca yargılandı. Çin, olaya yanıt olarak çeşitli bir dizi tedbirle beraber Japonya’ya nadir toprak elementleri (NTE) ihracatını büyük ölçüde kısıtladı; yüksek teknolojiye dayalı ekonomisi NTE'lere çok bağımlı olan Japonya'nın 2009'da Çin'den tedarik ettiği NTE’ler toplam Japon NTE talebinin yüzde 80'ini oluşturuyordu. Kısa vadeli olarak, Çin, Japonya'yı hemen tutuklu balıkçılarını serbest bırakmaya zorlamak istiyordu; uzun vadeli olarak da Çin, caydırıcı ve zorlayıcı bir önlem veya cezalandırma olarak, ekonomik araç yada üstünlüklerini kullanabileceğini göstermek istiyordu. 

Nadir toprak elementleri konusunda Çin’in stratejisini anlamak ve aslında bu konuda ham maddeden ürüne değer zincirinin ve katma değerin önemini ortaya koymak adına bu alanda uzman Prof. Dudley Kingsnorth’un[i] 2017 yılında verdiği örneği hatırlatmak doğru olur. Prof Kingsnorth (rakamlar yuvarlak ve yaklaşık olmakla birlikte) toplam NTE hammadde pazarının o dönemde 4 milyar dolar civarında olduğunu, fakat bu hammaddelerin mıknatıs gibi ürünler yapmak için kullanılması durumunda bu pazarın 40 milyar dolar olduğu,mıknatısla da kalmayıp bu ürünlerinde bir parça/komponent üretiminde örneğin elektrik motor yapımında kullanılması durumunda 400 milyar dolar, elektrikli motorla da kalmayıp bir ürüne dönüştürülmesi, örneğin rüzgar türbini yada elektrikli araç gibi, bu durumda 4 trilyon dolarlık bir Pazar büyüklüğünden bahsedilebileceğini söyleyerek, Çin’in de nihai ürünlerde söz sahibi olmak istediğini ve büyük pazarda bir oyuncu olmaya çalıştığını belirtmiştir.

Nadir Toprаk elementlerinde Çin’in bu stratejisi ve hakimineyetine karşı, 2010 yılındaki Çin-Japonya geriliminde Japonya’nın izlediği stratejiler yol gösterici olabilir. Japon hükümeti, Ekim 2010’da yaşanan bu krizin hemen ardından nadir toprak mineralleri tedarik zincirini güçlendirmek için kapsamlı önlemler içeren bir strateji hazırlayarak, 100 milyar Japon Yeni (o dönemde 1.2 milyar dolar değerinde) tutarında bir ek bütçe hazırladı. Bu hız ve ölçekte alınan tedbirler, durumun ne kadar olağanüstü aciliyette olduğunu gösteriyordu.

Oluşturulan bu strateji beş ana bileşenden oluşmaktaydı:

  • Nadir toprak elementlerinin kullanımını azaltmak için teknoloji geliştirmek ve bu alanda yatırımları desteklemek.

  • Nadir Toprak Elementlerine alternatif malzemeler kullanmak için yeni teknolojiler geliştirmek.

  • Nadir toprakların daha verimli geri dönüştürülmesi için teknolojileri geliştirerek ve geri dönüşüm tesislerine yatırım yaparak geri dönüşümü teşvik etmek.

  • Avustralya ve diğer yerlerde nadir toprak madenlerini geliştirmek ve bu tür madenlere ortak olmak. Bu amaçla hükümete bağlı kuruluşlar tarafından bu faaliyetler için kredi garanti ve özkaynak yatırımları sağlama kapasitesi önemli ölçüde güçlendirildi.

  • Kritik minerallerde yeterli rezervleri oluşturmak için politika çerçevesine ek olarak nadir toprak elementlerinin stoklamak.

Olayın gerçekleştiği zaman Japonya nadir toprak elementlerinde Çin'e %90 oranında bağlıyken, uygulanan strateji ile bu %60'lara düşürüldü. Japonya'daki nadir toprakların tüketimi de şu anda o zamanla kıyaslandığında yarı yarıya azaldı. Bu gelişmeler, olaydan bu yana Çin ile diplomatik sorunlar yaşanmasına rağmen, Japonya'nın başka bir nadir toprak ambargosuna hedef olmaktan korunmasını sağlamıştır.

Ancak, %60 bağımlılık hala yüksek görülmekte ve Çin'in küresel nadir toprak elementlerindeki egemenliği ise hala çok yüksek seviyededir. Söz konusu riskler ve Çin hakimiyeti sadece nadir topraklarla sınırlı değildir. 2023 yıl yaz aylarında, Çin, küresel tedarikte de egemen olduğu galyum ve germanyum üzerindeki ihracat kontrollerini de artırarak bu alandaki bağımlılığı da gözler önüne sermiş oldu[i].

Günümüze geldiğimizde ise NTE Pazar büyüklüğünün yaklaşık olarak 7 milyar dolar olduğu, 2030 yılında 10 milyar dolara, 2040 da ise 12 milyar dolara çıkacağı öngörülmektedir.

Görüleceği üzere aslında NTE Pazar büyüklüğü diğer kritik mineraller göz önüne alındığında oldukça küçük sayılabilir. Örneğin 2040’da lityum talebinin 190 milyar dolar civarında bir artış ile 219 milyar dolara çıkacağı öngörülmektidir (Canadian Critical Minerals Strategy Annual Report 2024). Dolayıs ile NTE üretimi uzun dönemli bir stratejinin parçası olarak katma değerli ürünlerin üretilmesini hedeflemediği durumlarda ekonomik olarak büyük fayda sağlayabilecek bir alan olamamaktadır.

Kaynakça

İLETİŞİM

info@spilmaden.com

© 2025. Tüm hakları saklıdır

SOSYAL MEDYA HESAPLARI