Enerji ve Çevre Dünyası Dergisi 178. Sayı (Kasım-Aralık 2022)

31 ENERJİ ve ÇEVRE • Kasım - Aralık / 2022 rında, rüzgar enerjisinin ve güneş enerjisinin depolan- masında kullanılır. İlave olarak, roket yakıtlarında, Li-Mg gibi alaşımlar şeklinde uzay araçlarında, muhtelif hidrit formları (LiH veya LiAlH4) şeklinde hidrojen depolamada ve termonükleer soğutucularında kullanım potansiyeline sahiptir[1]. Küresel lityum rezervlerinin % 66’sı tuzlu su rezer- vuarlarındadır. Kıtasal, jeotermal ve petrol olmak üzere üç farklı tipte tuzlu su rezervuarı vardır. Lityumlu tuzlu su rezervuarları ağırlıklı olarak Şili, Arjantin, Bolivya, Çin ve Tibet’te yer almaktadır. Şili, Bolivya ve Arjan- tin’de yer alan ve And Dağları ile çevrili olan çok zengin lityum rezervlerinin yer aldığı bölgeye lityum üçgeni adı verilmiştir. Dünyada lityumun %50’sinden daha fazlası göllerden alınan çözeltilerden üretilmektedir. Lityumlu salamuralar ise, kayaçlardaki lityumun çözülerek yeraltı sularında toplanması sonucu oluşur. Zenginleştirme işlemi için salamura havuzları inşa edilerek buralara pompalanır, zenginleşmiş çözeltiler doğada kendi halinde buharlaşmaya bırakılır. Buharlaşma sonrası lityum çökelti içinde kalır (% 1-2 arasında lityum konsantrasyonu). Lityumun su obur enerji obur üretiminde ekosistemi zorlayan ve tahribat yapan olumsuz yüzü ve itirazlar göz ardı edilmemelidir. Günümüzde yeşil dönüşüm ile maskelenen yenikolonizas- yon büyük şirketler ve devletler tarafından fakir ulusların topraklarının yağmalaması ve yer yüzeyinin tahrip edilmesi şeklinde sürmektedir. Lityummadenciliği de bu eğilimden kendine düşen payı almaktadır. Bundan dolayı gelen gün- lerde çevreye saygı ve çevresel adalet bağlamında birçok husus gündemde olacaktır. Enerji dönüşümü hakkıyla yapılmalıdır, geçmiş hatalar tekrarlanmamalıdır. Pahalı ve karmaşık üretim yanında enerji dönüşümünün neden olduğu yüksek talep, son bir yılda lityum fiyatını %400 arttırmıştır. Lityum üretimiyle ilgili olarak teknoloji geliş- tirme ve çevre koruma esaslı çalışmalar sürmektedir[2,3]. Yeşil dönüşüm sistemi, ürün ve malzeme için toplam yaşam boyu emisyonu dikkate alır. Örneğin Çin batar- yası (Üretiminde kirletici kömür elektriği kullanılır) AB tarifelerine göre ithalinde maliyetinin %5-8’i kadar ilave karbon vergisi yükü getirir. Bu, elektrikli araçtaki (EV) pil paketi başına ilave 500 $ para vermek/almak anlamı taşır (Şekil 1). Northvolt Start Up’ı bataryası (Üretimde Nordic Hydroelectricity elektriği kullanır) hiçbir ilave karbon yükü getirmez. Lityum yanında kobalt, nikel, manganez, alü- minyum ve bakır diğer önemli girdi metallerdir. Elektrikli araçların en önemli unsurlarından biri olan kobaltın geri dönüşümü konusunda çalışmalar yapılmaktadır. Tesla Model S pili (2012) 11kg ve Model 3 pili (2019) 5 kg kobalt içerir. Endonezya nikel rezervlerinin %37’sine ev sahipliği yapmaktadır. Endonezya nikeli düşük kaliteli olduğundan batarya kullanımı sırasında, yüksek kaliteli nikelden (Kanada, Yeni Kaledonya, Rusya orijinli) 3 kat fazla emisyon salar[3-6]. Kaliteli lityum rezervine sahip Şili’de referandum bas- kısı, Avusturalya’da ise darboğazlar vardır. Kongo (DRC) ve Endenozya zengin kobalt yataklarına sahiptir. Rafi- nasyon kapasitesi en yüksek olan ülke Çin’dir, oranlar lityum için %70, nikel için %84 ve kobalt için %85’dir. Çin rafinasyonda kirli kömür elektriği kullanır[5]. Ülke- mizde tuzlu-acı göllerde ve volkanik oluşumların olduğu bölgelerde lityummadenciliği çalışmaları MTA ve üniver- sitelerimiz tarafından yürütülmektedir. Ayrıca, Eti Maden, tamamen yerli araştırma ve geliştirme (Ar-Ge) faaliyeti ile Lityum Karbonat Üretim Tesisini 2020 yılının Aralık ayı- nın sonunda açmıştır. Rafine bor üretimi esnasında ortaya çıkan sıvı atıklardan lityum üretildiği rapor edilmiştir[7]. Yeşil metaller olarak da adlandırılan enerji metallerinin maden işletmesinde tam kapasite oluşturma süresi 5-25 yıl arasındadır. Büyük işletmeler karar almada ağır kalır- ken, küçük işletmeler risk alırlar ve etkisizdirler. Batının an itibariyle tedarik zincirini genişletmesi gerekir ve bu ancak 2027’de başarılabilecektir. Lityumun eldesi için tuzlu çökeleklerin geleneksel yolla buharlaştırılması en çok tercih edilen yoldur. Doğrudan Lityum Kazanma (DLE) olarak anılan yeni teknoloji daha çevreci olup iyon değişimini kap- samaktadır. Diğer muhtemel gelişmeler: Toksik yan ürün salmayan ötektiksiz ergimiş tuz banyosu tasarımı yoluyla lityum üretimi. Okyanus rüzgarı ve su dalgası ile yerinde gece-gündüz lityum üretme. Doğal süreç ve bakteriler yardımıyla ve yüksek verimle (%99,2) lityummetali eldesi. Artan lityum talebinin karşılanması için atılması gereken adımlar: I) Yeni maden yataklarına erişim, II) Daha iyi madencilik teknolojileri, III) Akıllı batarya kimyası ve IV) Performans için fedakarlık. MAKALE Şekil 1. Araç Tabanına Monte Edilmiş Lityum-İyon Batarya Hücreleri Tasarımı /Solway (Ref: https://www.solvay.com/en/ chemical-categories/specialty-polymers/batteries/li-ion- battery-cells Kasım 2022)