Türkiye’de ve Dünyada son yıllarda gündemimizi hep kritik mineraller oluşturuyor. Lityumundan, nikeline, kobaltından grafitine, hatta son dönemde sürekli önümüzde duran nadir Toprak elementleri ile ilgili yazıyoruz, konuşuyoruz, bunların jeopolitiğini arz güvenliğini tartışıyoruz. Ama bazen en basit şeyleri görmezden geliyoruz. Arabesk tabirle “Yakarsa Dünya’yı garipler yakar”, evet yakarsa Dünyayı hele hele Türkiye’yi bu en basit elementler yakar. Geçtiğimiz yıllarda Çin ağır nadir Toprak elementleri ihracatına kısıtlama getirdi ve bu yüksek teknoloji üreten ülkelerde çeşitli sorunlara sebep oldu, Türkiye’de bu hissedilmedi bile, kimse bu yüzden aç ya da açıkta kalmadı, günlük hayatında doğrudan etkisini görmedi.
Ama pek yazmadğımız pek konuşmadığımız sıradan bir mineral, alelade bir element var, periyoduk tablonun 16 numaralı elementi, KÜKÜRT. Yazmadık, konuşmadık çünkü o kadar ucuzdu ki değersiz sandık, o kadar yaygındı ki hiç bitmeyeceğini, her zaman elimizin altında olacağını ve erişebileceğimizi düşündük, üretmek için bir çaba harcamaya gerek yoktu, çünkü petrol rafinerilerinin yan ürünü, kurtulunması gereken bir emisyon yayıcıydı. Ama İran savaşı ile beraber gündemimize geldi oturdu.
Çünkü Körfez bölgesi Dünya kükürt ticaretinin yaklaşık %45’ini gerçekleştirmekteydi (Financial Times) ve bu savaşla birlikte kesintiye uğradı. Sonuç olarak kükürt fiyatları geçen sene mart ayında 367 dolar/ton olarak rapor ediliyorken, şu anda 800 doları geçmiş görünüyor (Trading Economics).
Elbette kükürt ile ilgili kriz aslında bu savaş ile başlamadı ve bu savaşın sona ermesi ile de sona ermeyecek maalesef. Kükürt, özellikle sülfürik asit formuyla modern endüstriyel toplumumuzun adeta can damarlarından birini oluşturuyor. Gıda güvenliğimizin temeli olan fosfatlı gübrelerin üretiminden tutun da yeşil dönüşümün kalbi olan hafif elektrik motorlarının ve yüksek performanslı lityum-iyon bataryaların imalatına kadar her alanda ihtiyaç duyduğumuz ana hammaddelerden biri. Öyle ki, küresel çapta her yıl 246 milyon tondan fazla sülfürik asit tüketiliyor. Yeşil ekonomideki o çok övündüğümüz hızlı büyüme ve artan nüfusu beslemek için şart olan yoğun tarım uygulamaları, bu talebi 2040 yılına kadar 400 milyon tonun üzerine çıkaracak.
İşte asıl büyük çelişki (ve heybedeki turpun büyüğü) tam da burada başlıyor: Bugün küresel kükürt arzının %80’inden fazlası, kükürtdioksit () emisyonlarını düşürmek amacıyla fosil yakıtların kükürtten arındırılması (desülfürizasyon) işleminden, yani petrol ve doğalgaz endüstrisinin bir “yan ürünü” olarak elde edior. Ancak iklim değişikliğiyle mücadele için küresel ekonomiyi hızla karbonsuzlaştırmaya (dekarbonizasyon) çalışıyoruz. Fosil yakıt kullanımı azaldıkça, bu bol ve erişilebilir kükürt kaynağında da bir azalma olacak. Fakat buna karşı yine iklim değişikliği ile mücadele için ortaya koyduğumuz çözümlerden, yenilenebilir enerji üretimi, depolanması, elektrikli araçlar gibi teknolojiler başta Nikel, Kobalt, Bakır, Lityum gibi kritik minerallerin üretiminin çok büyük oranda artırılmasını gerektiriyor. Bu metallerin üretimi de büyük oranda sülfürik asit gerektirdiğinden, sülfürik asit talebinin de artacağı ortada. Özellikle Dünya nikel üretiminin yarısının lateritic nikel yataklarından elde edildiğini ve bu cevherleri işlemek için Sülfürik asit liçi uygulanması gerektiğini, göz önüne aldığımızda en büyük etki Nikel üretiminde olacağını öngörebiliriz.
Karbonsuzlaşmanın hızına bağlı olarak, 2040 yılına gelindiğinde yıllık sülfürik asit arzında 100 ila 320 milyon ton arasında korkunç bir açık ortaya çıkması bekleniyor. İran savaşının etkisi ortaya çıkmadan çok daha önce yapılan çalışmalarda aşağıdaki tabloda da görülebileceği üzere farklı talep senaryoları ve arz senaryoları değerlendirildiğinde maalesef talebin her senaryoda arzın çok üzerinde olduğu ortaya konmuş.
Tablo: Sülfürik asit arz ve talep seneryoları (Maslin M., vd. 2022)
Sülfürük asit üretimi kritik minerallere etkisinin ötesinde, herkesin hissedeceği, bu yüzden aç ya da açıkta kalabileceği, günlük hayatında doğrudan etkisini görebileceği sonuçlar içeriyor. Dünya sülfürik asit üretiminin yarıdan fazlası (yaklaşık %60’ı) MAP (Monoamonyum Fosfat) ve DAP (Diamonyum Fosfat) gibi tarımda yaygın olarak kullanılan yüksek fosfor içerikli amonyum gübreleri üretmek için kullanılır. Çoğumuzun genelde farkında olmadığı; soframızdaki ekmeğin, mısırın, pirincin, soyanın büyümesi için tarladaki toprağa bu fosfatlı gübrelerin atılması gerektiğidir. Fosfatlı gübre üretmek için fosforik asit, fosforik asit üretmek için sülfürik asit, sülfürik asit üretmek için ise elementel kükürt şarttır. Zincir nettir: Kükürt yoksa gübre yoktur. Gübre yoksa gıda yoktur. Denklem maalesef bu kadar basit ve etkili. Mevcut durumun bu şekilde devam etmesi halinde, ilerleyen dönemde gıda fiyatlarında dramatik bir artış ve küresel bir arz sorunu ile karşılaşılması kaçınılmaz görünüyor.
Günlük hayatımıza ve herkese dokunun bir diğer yön ise, neredeyse tüm deterjanların (çamaşır, bulaşık, şampuan vb.) sülfonik asitlerden üretilmesidir. Bu asitler, kükürdün yakılarak SO3 (kükürt trioksit) gazına dönüştürülmesi ve ardından sülfonik asit oluşturmak üzere hidrokarbonlarla reaksiyona sokulmasıyla elde edilir.
Peki bu duruma bir çözüm üretilebilir mi? Evet üretilebilir ve çözüm yine madencilikte saklı. Nasıl mı? Her ne kadar kükürt üretiminin %80’i petrol ve doğalgaz rafinasyonunun yan ürünü olarak elde edilse de kükürdü bir madencilik ürünü olarak üretmek de mümkün.
Ülkemizde geçmiş yıllarda işletmesi de yapılmış kükürt madenleri bu konuda ilk sırayı teşkil edebilir. Bunun yanı sıra kükürtçe zengin pirit, markazit gibi ürünler alternatif kaynaklar olarak karşımıza çıkmakta ve bu krizle birlikte piyasada bu ürünlere talebin de gittikçe arttığını gözlemlemekteyiz.
Biraz daha zihni sinir projelere gidecek olursak; bildiğiniz gibi aslında sülfürik asit uygulayan proseslerin atıklarının nötralizasyonu için kireç kullanıyor ve bunu alçı (kalsiyum sülfat) olarak atığa dönüştürmüş oluyoruz. Peki aynı şekilde alçı ve anhidrit yataklarından tersine bir proses uygulanarak sülfürik asit ve kireç üretimi mümkün olamaz mı? (Üstelik atık da kireç olacağı ve ekonomik olarak değerlendirilebileceği için bu tam anlamıyla bir sıfır atık projesi olacaktır.) Zihni sinir projesi dedik ama aslında Birinci ve İkinci Dünya Savaşı sırasında Almanya kükürt ithal edemeyince, Müller-Kühne prosesi adı verilen bir yöntemle alçıtaşını (kalsiyum sülfat) yüksek ısıda kavurarak sülfürik asit ve çimento hammaddesi (klinker/kireç) üretmiştir. Elbette sülfürik asit fiyatlarının yüksek seyretmesi, bu tür tersine işlemlerin ekonomik olarak uygulanmasına da olanak tanıyacaktır.
Sizce de bu konular üzerinde biraz daha düşünmeye, projeler ve çözümler üretmeye ihtiyacımız yok mu? Üstelik tamamı yerli imkan ve kaynaklarla yapılabilecekken…
Sait Uysal
Maden Mühendisi
saituysal@gmail.com
Sait Uysal: LinkedIn
Kaynaklar;
- Maslin, M., Van Heerde, L. & Day, S. (2022) Sulfur: A potential resource crisis that could stifle green technology and threaten food security as the world decarbonises. The Geographical Journal, 188, 498–505. Available from: https://doi.org/10.1111/geoj.12475
- https://tradingeconomics.com/commodity/sulfur
- Financial Times, Gulf disruption chokes sulphur flows supporting swaths of global industry, 11 Mart 2026, https://www.ft.com/content/dd2498cc-d221-4645-9fae-34d1d832c15d?syn-25a6b1a6=1
