Enerji Geçişinde Kritik Mineral ve Metallerin Önemi

Enerji Geçişinde Kritik Mineral ve Metallerin Önemi/ Nasıl Bir Ekonomi-01.01.2024

Yükselen iklim hedefleri ve net sıfır emisyonlu bir ekonomiye geçiş, malzeme tedarik zincirlerinin temelden değişeceği bir dönemi işaret ediyor. Bu dönemde, enerji geçişinin gerektirdiği malzeme talebi, beklenen kıtlıklar, tedarik zinciri riskleri ve gerekli eylemler ön plana çıkıyor. Net sıfıra geçiş sürecinde, enerji sektöründe temel teknolojik değişimler gerekiyor. Elektrikli araçlar (BEV'ler), geleneksel içten yanmalı araçlara (ICE) kıyasla %15- %20 daha fazla malzeme ihtiyacına sahip. Bu artış özellikle lityum, kobalt, nikel, bakır ve nadir toprak elementleri gibi malzemelerde tedarik zincirleri üzerinde baskı oluşturuyor. 2030 yılına kadar, dünya genelinde birçok kritik mineral ve metalde ciddi kıtlıklar bekleniyor. Örneğin; nikel talebinin, 2021'den 2030'a kadar yılda %6-%8, kobalt talebinin %8-12 oranlarında artması bekleniyor. Disprosyum gibi nadir toprak elementleri, talebin %70'ine isabet eden arz sebebiyle kıtlıklarla karşılaşabilecek vaziyette. Doğal olarak bu kıtlıklar, malzeme fiyatlarında önemli artışlara ve teknolojik dönüşümün yavaşlamasına yol açabilir.

Mineral ve metal tedarikindeki bölgesel yoğunlaşmalar önem arz ediyor. Çin nadir toprak elementleri konusunda %70'e varan bir hâkimiyete sahipken, Demokratik Kongo Cumhuriyeti dünya kobalt üretiminin %60'ını, Endonezya ise nikel üretiminin %30'unu gerçekleştiriyor. Bu tarz yoğunlaşmalar, bölgesel arz güvenliği ve ticari gerilimler açısından riskler taşıyor. Dolayısıyla, net sıfır sürecinde enerji geçişinin başarısı, malzeme tedarik zincirlerinin adaptasyonuna bağlı diyebiliriz. Arz yönünde, madencilik projelerinin ölçeklendirilmesi ve teknolojik çeşitliliği destekleyecek politikalar geliştirilmesi elzem. Örneğin; lityum üretiminin 2021'den 2030'a kadar yıllık %12-%16 oranında artırılması lazım. Talep yönünde ise daha az malzeme yoğun teknolojilere geçiş ve malzeme verimliliğine odaklanmak gerekiyor. Bunun için de malzeme inovasyonuna ve döngüsel ekonomi uygulamalarına yatırım yapılması gerekli.

Enerji geçişinin karşılaştığı malzeme tedarik sorunları, karmaşık ve çok boyutlu bir yaklaşımı da gerektiriyor. Hükümetler ve şirketler, bu zorlukların üstesinden gelmek ve rekabet avantajını korumak için uzun vadeli, stratejik planlar geliştirmeli. Bu hem arz güvenliğini sağlamak hem de küresel iklim hedeflerine ulaşmak için kritik öneme sahip. Yenilenebilir enerji teknolojileri için gerekli olan kritik mineraller, bu teknolojilerin üretimi ve işletilmesinde önemli rol oynuyor. Yenilenebilir enerji sektöründe yaygın olarak kullanılan bazı kritik mineraller ve bunların kullanım alanlarına bakarsak:

- Lityum
Özellikle yenilenebilir enerji depolama sistemlerinde kullanılan lityum-iyon pillerin temel bileşenidir. Elektrikli araçların bataryalarında ve rüzgâr ve güneş enerjisi gibi dalgalı yenilenebilir enerji kaynaklarının depolanmasında önemli bir rol oynar.

- Kobalt
Lityum-iyon pillerin performansını ve güvenliğini artırmak için kullanılır. Bu madde, pillerin enerji yoğunluğunu artırarak daha uzun süreli ve verimli enerji depolama sağlar.

- Nikel
Lityum-iyon pillerde kullanılan başka bir kritik metaldir. Nikel, pillerin enerji kapasitesini ve verimliliğini artırmada önemli bir rol oynar.

- Neodimyum ve Disprosyum
Bu nadir toprak elementleri, güçlü kalıcı mıknatısların yapımında kullanılır. Bu mıknatıslar, rüzgâr türbinlerinde ve elektrik motorlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

- Silisyum
Fotovoltaik güneş panellerinin temel bileşenlerinden birisidir ve güneş ışığını elektriğe dönüştürmede kritik öneme sahiptir.

- Gümüş
Güneş panellerindeki fotovoltaik hücrelerde elektrik iletkenliğini artırmak için kullanılır. Güneş enerjisi dönüşüm verimliliğini iyileştiren önemli bir metaldir.

- Tellür ve Kadmiyum elementleri
Özellikle ince film güneş panellerinde kullanılan kadmiyum tellür (CdTe) fotovoltaik hücrelerinin üretiminde önemli rol oynar. Bu elementler, özellikle bakır indiyum galyum selenid (CIGS) gibi ince film güneş hücrelerinde kullanılır.
Bu minerallerin sağlanması ve sürdürülebilir şekilde kullanılması, yenilenebilir enerji teknolojilerinin geleceği açısından çok önemli. Yenilenebilir enerji teknolojilerinin genişlemesi ve sürdürülebilirliği, bu kritik minerallere olan artan talebi yönetebilme kapasitesine bağlı. Bu minerallerin üretimi genellikle belirli ülkelere yoğunlaşmış durumda. Bu durum, global tedarik zincirleri için hem fırsatlar hem de zorluklar yaratıyor. Bazı önemli kritik mineraller ve bunların başlıca üretim yapılan ülkelerine bakarsak:

- Lityum
Dünyanın önde gelen lityum üreticileri arasında Avustralya, Şili, Arjantin ve Çin bulunuyor. Avustralya, küresel lityum üretiminin büyük bir kısmını karşılarken, Şili ve Arjantin, Güney Amerika'nın "Lityum Üçgeni" içinde önemli rezervlere sahip.

- Kobalt
Dünya kobalt üretiminin büyük bir kısmı, Demokratik Kongo Cumhuriyeti'nde (DRC) gerçekleşiyor. Diğer üreticiler arasında Rusya, Avustralya ve Filipinler yer alıyor.

- Nikel
Endonezya ve Filipinler, dünyanın önde gelen nikel üreticileri. Ayrıca Rusya, Kanada ve Avustralya da önemli nikel üreticileri arasında bulunuyor.

- Neodimyum ve Disprosyum
Çin, nadir toprak elementleri konusunda dünya lideri ve küresel üretimin büyük bir kısmını sağlıyor. Diğer kaynaklar arasında Avustralya ve ABD yer alıyor.
Silisyum: Çin, dünya silisyum üretiminin önemli bir kısmını gerçekleştiriyor. Silisyum üretiminde ayrıca Rusya, Norveç ve ABD de önemli paya sahip.

- Gümüş
Gümüş üretimi, Meksika, Çin, Peru ve Avustralya gibi ülkelerde yoğunlaşmış durumda.

- Tellür ve Kadmiyum
Tellür, bakır ve altın madenciliği ile üretiliyor ve başlıca üreticileri arasında ABD, Kanada ve Peru bulunuyor. Kadmiyum ise, çinko üretimi sırasında yan ürün olarak elde ediliyor ve önde gelen üreticileri arasında Güney Kore, Japonya, Çin ve Kanada yer alıyor.

- İndiyum ve Galyum
Bu elementler genellikle çinko ve alüminyum madenciliği sırasında elde ediliyor. Çin, bu metallerin önemli bir üreticisi, ancak Japonya, Kanada ve Belçika da önemli üreticiler arasında yer alıyor.

Bu kritik mineral ve metallerin üretimi, tedarik zinciri güvenliği ve jeopolitik dinamikler açısından da kritik. Üretimdeki yoğunlaşma, bazı ülkeler için ekonomik fırsatlar yaratırken, diğerleri için tedarik güvenliği sorunlarına yol açabilecek nitelikte. Bu açıdan baktığımızda, Orta Vadeli Program ve 12. Kalkınma Planı'nda Türkiye'nin kritik ve stratejik mineraller ile ilgili envanter çalışmalarının gerçekleştirilmesi ve bu alanda stratejik planlama çalışmalarının yapılacağı hususları netleşti. Ayrıca Türkiye Enerji, Nükleer ve Maden Araştırma Kurumu (TENMAK) bünyesinde Nadir Toprak Elementleri ve diğer kritik minerallerle ilgili çalışmalar gerçekleştiriliyor ve Türkiye'nin stratejileri hazırlanıyor. Bu bağlamda, Türkiye'de elektrikli otomobil, batarya teknolojileri, yeşil hidrojen üretimi ve yenilenebilir enerji yatırımlarının da hızla arttığını görüyoruz. Türkiye'nin stratejik coğrafi konumu, sağlam ekonomik altyapısı, genç nüfusu, yetenekli ve rekabetçi endüstrisi, nitelikli insan kaynağı ve esnek teşvik sistemi, kritik mineraller alanında da avantaja dönüştürülebilecek bir potansiyel barındırıyor. Bu manada, Türkiye, kritik mineral ve metallerin stratejik tedarik zincirinde önemli bir rol oynamak için gerekli şartları taşıyor diyebiliriz. Bu, gelecekteki enerji dönüşümü ve endüstriyel gelişim için kritik bir pozisyon. Türkiye'nin bu alanda yürüteceği doğru strateji ve politikalar, ulusal ve uluslararası düzeyde büyük bir avantaja dönüşebilir ve ülkemizin kritik mineraller alanında önemli bir oyuncu haline gelmesini sağlayabilir.