Search

Graphit: the New Black Gold?

The market for rechargeable batteries, especially lithium ion batteries (Li-on), is growing rapidly due to their cost and efficiency advantages over other types of rechargeable battery types. The various metals and minerals used in Li-ion batteries are classified as strategic and critical in reducing greenhouse gas emissions and achieving a low carbon future. These minerals and metals are lithium, nickel, manganese, cobalt and natural graphite.

There are serious concerns about where and how the materials (cobalt, nickel, natural graphite, etc.) required for electric vehicle Li-on batteries will be supplied in near future. Because all known strategic and critical raw material reserves are large enough to be sufficient only for the batteries of electric vehicles until the mid-2020s. By 2030, only for electric vehicles, Lithium has to be produced 325%, Cobalt 250% and Nickel 140% more than today.

These raw materials are not evenly distributed around the world. Australia and Chile combined account for more than 75% of total Lithium production. 60% of cobalt world reserves are in one country, Democratic Republic of Congo. Besides, Half of the manganese reserves are located in South Africa and Ukraine.

So, which country has the world's largest natural graphite reserve? with 90 million tons, Turkey has one third of the global total reserves. Nevertheless, Turkey imports natural graphite from abroad. 11 million USD was paid for 11,000 tons of natural graphite imports last year in Turkey.

China, the next rich country in natural graphite reserves after Turkey, with 73,000,000 tons, produced 70% of the world's need alone in 2018 and earned 12.5 billion USD revenue from it.

Until recently, synthetically produced artificial graphite was used in Li-ion batteries. However, thanks to technological advances, natural graphite has been started to use in battery production because it is cheaper, efficient and environmentally friendly. The natural graphite market has started to grow rapidly as a result of this technological development and the market size is expected to reach 27 billion USD in 2025 and to grow continuously for many years.

Growth in electric car sales is a very important development in combating climate change, but extracting & mining of the minerals used in batteries can pose serious risks for the environment. For example, the use of explosives can spread dust and fine particles into the atmosphere, causing health problems in nearby villages and contamination soils around the site.

It is possible to recycle precious metals by 80% in lithium-ion batteries with minimal damage to nature. However, it is not possible to meet the developing markets only with recycled materials. New graphites also have to be produced. Turkey should start producing strategic and critical mineral natural graphite, using sustainable mining techniques to reduce any damage to the environment and human health.


References


  1. Hidden graphite resources in Turkey: a new supply candidate for Europe?, European Geolist Journal 49, 2020

  2. Commodities at a Glance Special issue on strategic battery raw materials, UNCTAD, 2020 Jul.

  3. https://www.esmfoundation.org/material-of-the-month-graphite/ , 2020 Jul.

  4. https://www.statista.com/statistics/267367/reserves-of-graphite-by-country/



Grafit: Yeni Siyah Altın mı?

Şarj edilebilir pil pazarı, özellikle lityum iyon piller (LIB'ler), diğer şarj edilebilir pil türlerine göre maliyet ve verimlilik avantajları nedeniyle hızla büyümektedir. Li-on pillerinde kullanılan çeşitlii metal ve mineraller sera gazı emisyonlarının azaltılması ve düşük karbonlu bir geleceğe ulaşmada stratejik ve kritik olarak sınıflandırılmaktadır. Bu mineral ve metaller lityum, nikel, manganez, kobalt ve doğal grafit’tir.

Yakın gelecekte elektirikli araç Li-on aküleri için gerekli malzemelerin (kobalt, nikel, doğal grafit vs) nereden ve ne şekilde karşılanacağıyla ilgili ciddi endişeler bulunmakta. Çünkü bilinen tüm stratejik ve kritik ham madde rezervleri 2020'li yılların ortalarına kadar sadece elektrikli araçların akülerine yetebilecek büyüklükte. 2030 yılına geldiğimizde sadece elektrikli araçlar için Lityum bugüne göre %325, Kobalt %250 ve Nikel %140 daha fazla üretilmek zorunda.

Bu hammaddeler dünya üzerine eşit dağılmamışlar. Avustralya ve Şili toplan toplam Lityum üretiminin %75'nden fazlasını karşılıyor. Kobalt dünya rezervlerinin %60'ı tek bir ülkede Demokratik Kongo Cumhuriyeti. Mangan rezervlerinin yarısı Güney Afrika ve Ukrayna’da yer alıyor.

Peki dünyanın en büyük doğal grafit rezervine hangi ülke sahip? 90.000.000 ton ile dünya toplam rezervinin üçte birine sahip olan Türkiye. Buna rağmen Türkiye doğal grafiti yurtdışından ithal ediyor. Geçtiğimiz sene 11.000 ton doğal grafit ithalatına 11 milyon USD ödenmiş.

Doğal grafit rezervinde bizden sonraki zengin ülke 73.000.000 ton ile Çin, 2018 yılında tek başına dünya ihtiyacının %70’ini üretmiş ve buradan 12.5 milyar USD gelir elde etmiş.

Yakın zaman kadar Li-on pillerde sentetik olarak üretilmiş yapay grafit kullanılıyordu. Ancak teknolojik ilerlemelerin imkan vermesiyle birlikte pil üretiminde daha ucuz, verimli ve çevreci olduğu için doğal grafite dönüldü. Doğal grafit pazarı bunun sonucu hızla büyümeye başladı ve 2025 yılında Pazar büyüklüğünün 27 milyar USD’ye ulaşması ve daha çok uzun yıllar sürekli büyümesi bekleniyor.

Elektrikli otomobil satışlarının artması iklim değişikliğiyle mücadele için çok önemli bir gelişme, ancak pillerinde kullanılan minerallerin çıkarılması çevre için ciddi riskler oluşturabilir. Örneğin patlayıcıların kullanılması, tozu ve ince parçacıkları atmosfere yayarak yakında bulunan çevre köylerde sağlık sorunlarına ve sahanın etrafındaki toprağın kirlenmesine neden olabilir.

Lityum-iyon pillerdeki değerli metalleri doğaya en az zararı vererek %80 oranında geri dönüştürmek mümkün. Ancak gelişen pazarları karşılamak sadece geri dönüştürülen değerli metal ve minerallerle karşılanamaz. Yeni grafitler de üretilmek zorunda. Türkiye, sürdürülebilir madencilik tekniklerini kullanarak çevreye ve insan sağlığına en az zarar verecek şekilde stratejik ve kritik mineral olan doğal grafiti üretmeye başlamalıdır.


Kaynakça:

  1. Hidden graphite resources in Turkey: a new supply candidate for Europe?, European Geolist Journal 49, 2020

  2. Commodities at a Glance Special issue on strategic battery raw materials, UNCTAD, 2020 Jul.

  3. https://www.esmfoundation.org/material-of-the-month-graphite/ , 2020 Jul.

  4. https://www.statista.com/statistics/267367/reserves-of-graphite-by-country/

23 views0 comments