Türkiye’nin nadir toprak elementleri

Teknolojinin baş döndürücü gelişimi ile birlikte hammadde talepleri artıyor. Pek çok teknolojik ürün nadir toprak elementlerine muhtaç. Türkiye, bu elementler açısından şanslı ülkelerden biri.

Akıllı telefonlar, rüzgar türbinleri, hibrit araçların yakıt hücreleri… Nadir toprak elementleri (NTA), tüm bu teknolojik ürünler için önemli bir ham madde. Gelişen teknolojiyle birlikte nadir toprak elementlerine duyulan ihtiyaç tüm dünyada giderek artıyor. Türkiye NTA açısından dünyanın pek çok ülkesine göre oldukça şanslı. İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Mühendislik Fakültesi Maden Mühendisliği Bölüm Başkanı Prof. Dr. İlgin Kurşun Ünver, nadir bulunan elementlerle ilgili TRT Haber’in sorularını yanıtladı.

Nadir toprak elementleri ne anlama geliyor? Akla hangi elementler gelmeli?

Nadir element kavramı, yani bir elementin nadirliği genel anlamıyla bir elementin yer kabuğunda bulunma oranı ile ilişkili bir nitelendirme. Buna verilebilecek en bilinen örneklerler tabii ki altın ve diğer platin grubu metaller. Günümüzde “nadir” element kavramı, nadir toprak elementleri (NTE) ile eş anlamlı kullanılan bir kavram haline geldi. NTE’ler, periyodik tablonun 57-71 numaralı lantanitler grubunda yer alan lantanyumdan lütesyuma kadar olan 15 elementtir. Yine bu gruptaki elementlere benzer özellikleri nedeniyle 21 atom numaralı skandiyum ve 39 numaralı itriyum elementlerini de içeren bir element grubudur.

Bu elementleri nadir olarak nitelemenin başka gerekçeleri var mı?

NTE’nin nadir olarak nitelendirilmesinin nedeni bu elementlerin yer kabuğunda bulunma oranlarının düşük olmasından ziyade, dünya çapında yüksek içerikli cevherleşmelerinin birçok metale göre daha az sayıda olmasından ileri geliyor. Örneğin NTE’ler arasında yer alan seryum ve neodimyum elementlerinin yer kabuğunda bulunma oranları sırasıyla 70 ve 37 pmm’dir ve nadir elementler arasında yer almayan kurşundan (16 ppm) daha fazladır.

Dünyada özellikle son yıllarda bu elementlere karşı artan bir ilgi var. Bunun sebebi nedir? Bu elementler özellikle hangi alanlarda kullanılıyor?

Dünyada bu elementlere karşı artan ilginin esas nedeni bu elementlerin üretim sanayisinde kullanım oranlarının giderek artması. Akıllı cep telefonları artık birer bilgisayar niteliğinde ve kullanım oranı son 10 yılda inanılmaz bir hızla artmış durumda. Yine yenilenebilir enerji üretiminde ön plana çıkan rüzgar türbinleri, hibrit araçların yakıt hücreleri gibi ürünlerin kullanımı da yıldan yıla artış gösteriyor. İşte tüm bu ileri teknoloji ürünlerin ekran, depolama birimi, pil, kalıcı mıknatıs ve diğer birçok bileşeninde NTE’ler yoğun olarak kullanılıyor. Bu kullanım oranlarının önümüzdeki yıllarda daha da artması bekleniyor. Nadir toprak elementleri teknolojinin gelişimiyle süper-iletken malzemeler ve nükleer sanayii gibi alanlarda da önemli bir ham madde haline geldi.

Türkiye nadir bulunan elementler açısından ne durumda?

Türkiye’de 1950’li yılların sonlarından itibaren özellikle Maden ve Tetkik Arama Enstitüsü’nün çalışmaları sonucunda kayda değer özellikte çeşitli NTE rezervleri tespit edilmiştir. Yine 2000’li yılların ortalarından itibaren bazı özel sektör madencilik firmalarının faaliyetleri sonucunda ülkemizin NTE rezervleri daha da geliştirildi. Bu açıdan Türkiye’nin NTE’ler açısından dünyanın birçok ülkesinden daha avantajlı bir durumda olduğunu söylemek yanlış olmaz. Bu rezervlerin tespiti ile ilgili üzerinde durulması gereken önemli bir nokta ise, neredeyse tüm NTE rezervlerimizin bir başka elementin veya cevherin tespit veya rezerv geliştirme çalışmaları sırasında bulunmuş olması. Bu da ülkemizde maden aramanın üzerinde hassasiyetle durulması gereken çok önemli bir konu olduğunu ortaya koyuyor.

Türkiye’de hangi nadir toprak elementleri bulunuyor?

Türkiye’de tespit edilen rezervlerde -bu elementlerin kimyasal özellikleri sebebiyle genelde bir arada olduğu için- dünyadaki birçok rezervde olduğu gibi birçoğu farklı oranlarda da olsa bulunuyor. Bununla beraber ülkemizdeki rezervlerde hafif NTE grubunda bulunan elementler, ağır NTE grubuna göre daha yüksek oranlarda bulunuyor. Bu açıdan özellikle lantanyum, seryum ve neodimyum yüksek miktarda bir üretim potansiyeline sahiptir.

Bunlar hangi bölgelerde yer alıyor?

Ülkemizde tespit edilen ilk ve en önemli NTE yatağı Eskişehir ili Kızılcaören bölgesinde bulunuyor. Yatakta yaklaşık yüzde 3,5 NTE içerikli 30 milyon ton cevherleşme var. 2006 yılında elmas aramaları sırasında tespit edilen Türkiye’nin ikinci en önemli NTE cevherleşmesi ise Isparta ili Çanaklı bölgesinde. Bu rezervde de yaklaşık yüzde 0,1 NTE içerikli 50 milyon ton cevher bulunuyor. Yapılan çalışmalar ve değerlendirmeler sonucunda, bölgedeki NTE cevher rezervinin 500 milyon tona kadar ulaşabileceği öngörülüyor. Bu yataklar haricinde Malatya’da ve Konya’da NTE içerikli çeşitli rezervler potansiyel açısından önemli konumda yer alıyor. Ayrıca Türkiye’de üretilen bazı başka madenlerin artıklarında da bazı NTE’ler yüksek oranda mevcut.

Grafik: Şeyma Özkaynak