Elektrikli araç bataryaları imalatında kullanılan hammaddeler ile ilgili yazılarımıza bakır ile devam ediyoruz. Bilindiği gibi bakır birçok elektrik ve elektronik araç kullanıcısının yanı sıra mutfak işleri yapanların da yakından tanıdığı bir metaldir. Öncelikle bakının bir metal olarak niteliklerini tespit eden giriş bilgilerini paylaşalım :

Bakır, Cu (Latince: cuprum'dan) sembolü ve atom numarası 29 olan kimyasal bir elementtir. Çok yüksek termal ve elektrik iletkenliğine sahip, yumuşak, dövülebilir ve sünek bir metaldir. Saf bakırın yüzeyi pembemsi-turuncu bir renge sahiptir. Bakır, ısı ve elektrik iletkeni olarak, bir yapı malzemesi olarak ve mücevherde kullanılan som gümüş, denizcilik donanımı ve madeni para yapımında kullanılan çeşitli metal alaşımlarının bir bileşeni olarak ve gerilim ölçerlerde ve sıcaklık ölçümü için termokupllarda geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Bakır, doğada doğrudan kullanılabilir metalik formda (doğal metaller) bulunabilen birkaç metalden biridir. Bu sebeple MÖ  8000'den itibaren bir çok coğrafi bölgede erken dönemlerde insan toplulukları tarafından kullanılmış. Daha sonraki yıllarda; örneğin MÖ  5000 civarında sülfid cevherlerinden eritilen ilk metal olmuş,; MÖ  4000’lerdeyse bir kalıba dökülen ilk metal olarak yine tarihteki yerini perçinlemiş. İnsanın metallerle alaşım yapmasının deneyimlenmesindeki ilk metal element, yine bronz oluşturmak için başka bir metal olan kalayla kasıtlı olarak alaşımlandırılan bakır olmuş.[i]

bu yazımızda temel olarak 2 adet mesleki çalışma grubunun raporunu baz alarak ilerleyeceğiz : bunlar;

  1. Küresel Rekabette İstanbul Sanayi Odası Meslek Komiteleri Sektör Stratejileri Projesi : 2022, BAKIR VE BAKIR ALAŞIMLARI İMALAT SANAYİ https://www.iso.org.tr/Sites/1/upload/files/BAKIR_SEKTORU_WEB-11258.pdf
  2. The World Copper Factbook 2022. INTERNATIONAL COPPER STUDY GROUP, Uluslararası Bakır Çalışma Grubu (ICSG) resmi olarak şu şekilde kurulmuştur: 1986 ve 1987'de bakırın dünyadaki durumunu gözden geçirmek ve böyle bir kuruma duyulan ihtiyacı tartışmak üzere Birleşmiş Milletler tarafından desteklenen bir dizi toplantının ardından (UNCTAD) şeffaflık ve uluslararası tartışmaları ve işbirliğini teşvik etmek amacıyla 23 Ocak 1992'de özerk bir hükümetler arası örgüt olarak kurulmuştur. https://icsg.org/copper-factbook/

 

 

Bakırın Dünyada Maden Olarak Konumu

Bakırın çoğu, %0,4 ila %1,0 bakır içeren porfiri[ii] bakır yataklarındaki büyük açık ocak madenlerinden bakır sülfitler olarak çıkarıltılmaktadır. Tesisler arasında Şili'deki Chuquicamata, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Utah, Bingham Canyon Madeni ve New Mexico, El Chino Madeni bulunmaktadır. British Geological Survey'e göre, 2005 yılında Şili, dünya payının en az üçte biri ile en büyük bakır üreticisiydi ve onu Amerika Birleşik Devletleri, Endonezya ve Peru izledi.[iii]

 

[i] https://en.wikipedia.org/wiki/Copper#Degradation : Roma döneminde bakır, daha sonra cuprum'a (Latince) dönüştürülen aes cyprium'dan (Kıbrıs metali) metal adının kökeni olan Kıbrıs'ta çıkarıldı. Coper (Eski İngilizce) ve günümüz ingilizcesindeki Copper bundan türetildi, ingilizcedeki bu son yazım ilk olarak 1530 civarında kullanıldı.

[ii] https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/284191 Maden Yatakları Modelleri 1. Porfiri Bakır Yatakları (W.J, McMillan ve Andrejs Panteleyev'in Geoscien ce Canda, 1980, v. 7, n, 2, 52 , 63'deki "Ore Deposits Models-1. Porphyry Copper Deposits" adlı yazısından Burhan Erdoğan (9 Eylül Üniversitesi) tarafından TUrkçeleftirilmİstir. )Porfiri bakır terimi ilk kez asidik bileğimde ve porfiritik dokulu kayalardaki geniş alan tutan saçılmış bakır mlneralleşmesi için kullanılmigtır. Günümüzde ise bu terim hem mühendislik hemde Jeolojik özelliklerini kapsar tekilde boyutları büyük, düşük tenörlü, epijenetik ve magmatik sokulumlarla ilişkili olarak oluıan ve genif ölçekli madencilik İşletmeleriyle çıkarılabilecek bakır yatakları için kullanılır.

[iii] Hammond, C. R. (2004). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics (81st ed.). CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.

 

Aşağıdaki harita ve tabloda dünyadaki bakır rezervlerinin ülkelere göre dağılımını görebileceksiniz. görüldüğü gibi dünyanın en büyük rezervleri Şili ve Peru'da yer alıyor. Amerika Birleşik Devletleri jeoloji kurumuna göre aldığımız verilerde, Şili, Peru, Avustralya ve Rusya dörtlüsü dünya rezervlerinin yüzde ellisinden fazlasını elinde tutuyor. Ancak bunların kanıtlanmış rezervler olduğunu unutmamak lazım. Yani başka bölgelerde daha büyük miktarlarda bakır bulunduğu hakkında fikir sahibiyiz ancak henüz kanıtlanmadığı için bu tabloda yer almıyorlar.[i]

[i] https://www.iso.org.tr/Sites/1/upload/files/BAKIR_SEKTORU_WEB-11258.pdf Dünyadaki bakır rezervlerine bakıldığında Şili 200 milyon ton ile birinci sıradadır ve onu ikinci sırada 92 milyon ton ile Peru takip etmektedir. Dünyada bulunan toplam bakır rezerv miktarı 870 milyon tondur. Dünyadaki keşfedilmemiş ve keşfedilmiş toplam bakır rezerv miktarının ise 5,6 milyar ton olduğu tahmin edilmektedir. Bakır rezervleri, 1960 yılından itibaren yaklaşık 38 yıllık üretime karşılık gelecek rezerv seviyesinde olmuştur. Bakırın hemen hemen %100 geri dönüştürülebilir bir metal olduğu göz önünde bulundurulduğunda, gelecekte bakır rezervlerinin tükenmesi beklenmemektedir. Küresel ölçekte bakır rezervlerinin %57’si ilk beş ülkede bulunmaktadır. Bunlar sırasıyla Şili, Peru, Avustralya, Rusya, Meksika’dır.

 

 

 

Bir sonraki tablomuzda cevher üretimindeki büyük oyuncuları ve bunların faaliyet alanlarını görebileceğiz. aslına bakarsanız diğer madenlerde olduğu gibi bakırda da üretim 3 ana faaliyet alanından oluşuyor

Madencilik : Cevherin topraktan çıkarılması işlemine verdiğimiz isim. Bu aşamada yeraltından çıkarılan toprağın içinde karışmış biçimde bakır bulunur.

  1. İzabe : Tuvönan adını verdiğimiz topraktan çıkan karışımın ergitilerek maddenin karışımından ayrıştırılması işlemi
  2. Rafineri : İzabe işlemi sonrasında elde edilen malzemenin saflık derecesinin arttırılarak bildiğimiz kullanılabilir maden şeklinde hazırlanması

 

Aşağıdaki tabloda da göreceğiniz gibi bakır piyasasında dünyanın en büyükleri olarak yer alan firmalar bu sözün ettiğimiz 3 alanda da faaliyet gösteriyorlar. Gerekçesine bakarsak bu alandaki yatırımların büyüklüğünü işaret edebiliriz. Zaten sektörde büyük çaplı alımların veya yatırımların muhatapları prensip olarak devletler olarak görünüyor. Dolayısıyla bu alanda devletlerin yönlendirmesi ve teşvikleri aynı zamanda organizasyonları büyük önem arz ediyor.

Bakır nerelerde kullanılır?

Bakır eski çağlardan beri kullanıldığı için insan hayatının birçok noktasında karşımıza çıkan bir metaldir. Günümüzde birçok alanda kullanılan bakırın, en önemli tüketicileri olan endüstriler ve bazı örnek kullanımları aşağıdaki gibidir:

  1. Elektrik : Kablolar, jeneratörler, elektrik motorları, transformatörler, yenilenebilir enerji sektöründe kullanılan parçalar
  2. Elektronik : HDSL/ADSL teknolojileri, elektronik yongalar
  3. İnşaat : Sıhhi tesisat, vanalar, musluklar, iç ve dış mimari elemanları ( bina ön yüzleri, kapılar, pencere çerçeveleri ), su boruları, yağmurlama yangın söndürme devreleri, çatı kaplamaları
  4. Endüstriyel makinalar : Dişliler, kavramalar, şaft yatakları, türbin kanatçıkları, radyatörler, basınç kapları
  5. Genel tüketici ürünleri : Metal paralar, kilitler, anahtarlar, yemek pişirme malzemeleri, süs eşyaları, aksesuarlar

 

EV teknolojileri ve bakır kullanımı

  1. otomobillere baktığımızda içten yanmalı otomobillere göre 4-5 kat daha fazla bakır kullanıldığını görüyoruz. Elektrikli araçlarda sadece bataryalarda değil ama sargılarda, rotorlarda, elektrik motorlarında, kablolamada, baralarda ve şarj altyapısında bakır malzeme tercih ediliyor. Aşağıdaki tabloda çeşitli nitelikte ki itme gücüyle çalışan araçlarda kullanılan bakır miktarının karşılaştırılmasını bulacaksınız. bu tabloya baktığımızda elektrikli otomobillerin alışılagelmiş içten yanmalı motorlu otomobillere göre çok daha fazla bakır kullandığını tespit edebilirsiniz. 2035’ten itibaren piyasaların en azından 0 km araç satışında %100 elektrikliye döneceğini hesaplarsak, yılda 80.000.000 civarında otomobilin dünya çapında satıldığını da değerlendirdiğimizde ;

 

Ek EV Bakır Talebi = Satılan Araç Sayısı x Araç Başına Ek Bakır Miktarı

= 80 000 000 x 60 kg = 4 800 000 000

 

ek talebin yaklaşık 5.000.000 ton olacağını öngörebiliriz. 2022 sonu itibarıyla yıllık her alanda kullanılan bakır talebinin yaklaşık 25.000.000 ton civarında olduğunu düşünürsek bu mevcut piyasaya % 20’lik ek bir talebi yansıtmak demektir. Bu talebin ek kapasite yatırımı gerektirdiği açıktır. Yukarıdaki bilgiler ışığında bu ek kapasitenin gerek madencilik gerekse de geri dönüşüm alanında yatırım baskısı oluşturması beklenir. Bu sözünü ettiğimiz miktar doğal olarak sadece otomobiller üzerinde bulduğumuz bakırla ilgilidir. Yanı sıra elektrikli araçların yeşil tabir ettiğimiz temiz yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen elektrikle çalıştırılabilmesi için yine önemli miktarda bakır kullanan yukarıda açıkladığımız yenilenebilir enerji ekipmanlarına ihtiyaçları vardır. Artan elektrik enerjisi talebi yenilenebilir enerji santrallerini çoğalmasına aynı zamanda şarj altyapısının da gelişmesine sebebiyet vereceğinden bir o kadar daha bakır malzemenin kullanılacağını ön görmemiz yerinde olur.

Uzun lafın kısası elektrikli araçlar bakır piyasasındaki talep ve fiyat baskısını minimum %50 oranında artırmak üzeredir.

Bakır Fiyatları

Fiyatlarını incelediğimizde 2023 yılına geldiğimizde bakırın metrik ton fiyatının 8.400 $/ton civarında olduğunu görebiliyoruz. Ancak geçen yıl bu zamanlarda 10.000 $/ton üzerinde olduğunu da görmemiz lazım. Aşağıdaki grafikte uzun bir perspektifte bakır fiyatlarının gelişimini görebiliyorsunuz.

2000 yılından itibaren başlayan endüstri 4.0 ve dijital dönüşüm ile birlikte bakır fiyatlarında büyük bir yükseliş tespit ediyoruz. Yükselen fiyatlar yaklaşık 10.000 $/ton seviyesinde tavanını görmüş gibi olsa da önümüzdeki dönemde elektrikli araçlarla ve yenilenebilir enerji yatırımlarıyla oluşacak talebin yine bu fiyatı yukarıya doğru kamçılamasını bekleyebiliriz.

Yenilenebilir Enerji ve Bakır

Yenilenebilir enerji devriminin gerek uluslararası jeopolitik düzenindeki değişiklikler gerekse de insanoğlunun faaliyetleri neticesi doğanın iklim değişikliğiyle zorlaması sonucu gerçekleşmekte olduğunu görüyoruz. Bu dönüşümün önemli etkilerinden biri yoğun rüzgar ve güneş enerjisi kullanımını teşvik etmesidir. Elektrik sektöründe bakırın önemli bir rol oynadığını biliyoruz. Kablolardan motorlara, jeneratörlerden transformatörlere kadar birçok elektrik enerjisi ekipmanında bakır mevcuttur. Ancak yenilenebilir enerji kısmına geldiğimizde bakırın kullanımı bunun ötesine geçiyor. Rüzgar ve güneş enerjisinden elektrik üreten sistemler, tüm yenilenebilir enerji teknolojileri arasında en yüksek bakır kullanımına ihtiyaç duyanlardır. Tek bir rüzgar çiftliği 2000 ile 7000 ton arasında bakır içerebilir. Bir fotovoltaik güneş enerjisi santrali, elektrik üretiminin megavat başına yaklaşık 5,5 ton bakır içerir.[i]

 

[i]https://en.wikipedia.org/wiki/Copper_in_renewable_energy#:~:text=A%20photovoltaic%20solar%20power%20plant,(350%20kg)%20of%20copper.

Türkiye’de bakırın durumu nedir?

Türkiye bakır madeni ve cevher üretiminde dünyada ilk 20 arasında yer alabilen önemli bir oyuncu değildir; ancak senelik 3 milyar dolarlık bakır ithalatıyla özellikle işlenmiş ürün ihracatında da ilk onlar arasına girebilmektedir. Sektörün çok önemli ihtiyaçları ve sorunları olduğu yukarıda bilgilerini paylaştığımız ISO raporunda detaylı olarak anlatılmaktadır. Kısa bir özet yapmak gerekirse; sektörün daha fazla maden aramaya yönelik teşvike ihtiyacı görülmektedir. Ancak bu sadece aramak için değil aynı zamanda işleme tesisleri için gereklidir. Sektörün kendi yapılanmasının sorunun noktalarının yanı sıra ülkenin yatırımcı çekme anlamındaki sıkıntılarının da aşılması zorunlu görülmektedir. İzabe tesisi yetersizliği (1 tesis: Eti Bakır) ve yüksek yatırım gerektirmesi, ham maddede (bakır ve bakır alaşımları üreticisi) dışa bağımlı olunması ve yurt içi ham madde üretiminin yetersiz olması yine sektör temsilcilerince altı çizilen sorunlardandır. Ayrıca mevcut firmalar arasında, üniversite-devlet-sanayi üçgeninde ve uluslararası kuruluşlarla olan ticari, bilimsel ve teknolojik ilişkilerin yetersizliği önemli bir engel olarak sektörü sınırlamaktadır söz konusu rapora göre. Örneğin Uluslarası Bakır Çalışma Grubuna Türkiye üye olabilirse bir ihtimal yabancı teknolojileri çekebilecektir.

 

Romanya’da bakırın durumu nedir?

İSO raporudan kısa bir alıntıyla şunları paylaşabiliriz :

“Batı Avrupa’da yer alan gelişmiş ülkelerde bakır sektörü ile ilgili olarak iş gücü maliyeti sebebiyle birçok tesis devre dışı kalmaktadır. Söz konusu tesisler, Doğu Avrupa ülkelerine taşınmakta ya da söz konusu bölgede kurulmaktadır. Bu durumun temel sebepleri ülkedeki yüksek enerji ve iş gücü maliyetleridir. Doğu Avrupa ülkelerinin Türkiye’ye göre daha rekabetçi olması ve ortak mevzuata sahip olmaları da bir diğer taşınma nedeni olarak görülmektedir.”

Aşağıdaki karşılaştırmalı grafikte görüldüğü gibi Doğu Avrupa'da ha bakır madeni üretiminde en ilerde olan ülke açık ara Polonya olarak görülüyor. Bu karşılaştırmada Romanya çok gerilerde kalıyor. Dünyanın en büyük üreticisi Şili'nin yıllık 6.000.000 ton civarında olan üretimiyle karşılaştırıldığında içinde bulunduğumuz bölgenin bakır madeni üretimi gerçekten çok düşük kalıyor. Türkiye ve Bulgaristan'ın maden üretimi ne kadar eşit değerde gözükse de Bulgaristan işleme tesislerine yaptığı yatırımla ihracatta Türkiye'nin çok önünde yer alıyor.

Sonuçta ne beklenmeli?

 

Enerji tedariğinde yaşanmakta olan devrim sebebiyle Amerika Birleşik Devletleri Avrupa veya çin gibi büyük pazarların büyük miktarda elektrik enerjisine ihtiyaç duyacağı açık biçimde görülmektedir. bu elektrik enerjisini yeşil tabir edilen yenilenebilir enerji kaynaklarından sağlamakta kararlı olan her 3 ülkenin yönetiminin bakır talebine büyük bir doping yapacağı yine gözümüzün önündeki bir gerçektir. gerek güneş panelleri gerek rüzgar çiftlikleri gerekse de elektrikli otomobillerin imalatına verilecek büyük destekler bakır talebini kuvvetli biçimde arttıracaktır.

Batı Avrupa'da daha özelinde Fransa'da ve Almanya'da işgücü maliyetlerinin yüksekliği sebebiyle maden çıkarılması veya maden işlenmesinin ekonomik olarak uygun olmadığı anlaşılmaktadır. Bu sebeple Doğu Avrupa'ya yönelen ilgi gerek Romanya gerek Türkiye açısından önemli fırsatlar sunacaktır. Rusya bahsinden hareketle enerji dönüşümünde Asya kaynaklarına bağımlı olmaktan hoşnut olmayan Avrupa Birliği için Romanya veya Türkiye'den tedarik edilecek bakırın kullanılması ayrıca stratejik önem arz etmektedir.

Doğu Avrupa'da yapılacak bakır maden çıkarma, cevher işleme veya ürün geliştirme yatırımlarının önünde önemli bir pazar imkanı olacağı anlaşılmaktadır. Önemli olan noktalardan bir tanesi bu yatırımlarda yeni teknolojilerin kullanarak karbon ayak izinin mümkün olduğu kadar azaltılması, hatta mümkünse sıfırlanması yönünde çalışılmasıdır. Diğer kaynaklardan gelecek rekabete karşı özellikle karbon ayak izinin büyük bir avantaj olarak öne sürülmesi rekabette baş edilmesi zor bir üstünlük sağlayacaktır.