İş kazaları ve meslek hastalıkları nedeniyle yaşamını yitiren tüm maden işçileri ve maden mühendisleri anısına;

Geçtiğimiz yüzyıldan beri tutsağı olduğumuz tüketim ekonomisinin bizi düşünmekten uzaklaştırdığı en önemli konulardan biri, tükettiğimiz ürünlerin üretim aşamalarını göz ardı etmemiz oldu. Giydiğimiz spor ayakkabıların Kamboçya’da on yaşın altındaki çocuklara ürettirilmesinden, tek taş yüzüklerdeki pırlantanın elde edildiği elmas madenlerindeki çalışma koşullarına, kahve dükkânlarında keyifle yudumladığımız kahvenin tarlalardan bize gelme aşamalarından, altın madenlerinin doğada yarattığı tahribata kadar üretim aşamalarının, insanı, doğayı ve toplumları nasıl etkilediğiyle ilgili çok bilinçli davrandığımızı söyleyemeyiz.

Benim bu yazıda söz konusu etmek istediğim konu, gelişen teknolojinin yakın gelecekte madenciliği, dolayısıyla madencilik sektörünün dezavantajları olan insan gücünün kullanımı ve doğa tahribatını nasıl etkileyeceği, yeraltı zenginliklerimizi koruyarak uzaydan ya da yeryüzündeki bitkilerden elde edilecek madenlerle gereksinimlerimizi karşılayıp karşılayamayacağımız.

1988 yılında, İstanbul Teknik Üniversitesinde maden mühendisliği eğitimi almaya başladım. 1989 yılının yaz aylarında Kütahya’nın Tavşanlı ilçesindeki Tunçbilek kömür işletmesinde yeraltı madenciliğini görme fırsatı buldum. Bitirme tezimi yine bir yeraltı kömür işletmesi olan Ankara Çayırhan’da yazdım. İşin sosyolojik çözümlemesini burada yapmayacağım. Sadece bir madencinin yer altındaki çalışma şartlarını gördükten sonra, hayatta artık hiç bir işe “çok zor” demedim.

Maden üretim işlerinin zorluğu ve tehlikesi yanında, günümüzde madencilik ve çevre tahribatı sözcüklerini de yan yana görmeye alıştık. Bunu siyasi ve ekonomik açıdan da değerlendirmeyeceğim. Ayrıca teknolojinin gelişimiyle birlikte gereksinim duyulan maden rezervlerinin yetmeyeceği de ortada.

Ben sizlere tüm bunlara alternatif olabilecek iki tür madencilikten söz edeceğim. Asteroit madenciliği ve fito-madencilik. Eğer teknoloji haberleriyle ilginiz yoksa, madencilik ve çevre konularıyla ilgilenmiyorsanız sanırım bu tanımları ilk kez duyuyorsunuzdur.

Asteroit madenciliği ya da diğer adıyla uzay madenciliğinden başlayalım:

Asteroitler, Güneş sisteminin 4,5 milyar yıl önceki doğumundan kalan, büyüklükleri birkaç metreden birkaç kilometreye kadar olan, çoğunlukla Mars ile Jüpiter arasındaki yörüngelerde dönen, değişik yapılarda göktaşlarıdır. Asteroit madenciliğiyse kısaca, Güneş sisteminde metal bakımından zengin bu gök cisimlerinin içeriğinde bulunan metalik madenleri dünyaya getirme işi.

Günümüzün modern endüstrisini besleyen, günlük hayatta kullandığımız teknolojilerin yapı taşlarını oluşturan, bilgisayarlarımızın, telefonlarımızın çalışmasını sağlayan madenler; altın, gümüş, kobalt, manganez, molibden, demir, nikel, osmiyum, paladyum, platin, renyum, rodyum, rutenyum, tungsten ve nadir toprak elementleri.

Milyonlarca asteroitin büyük çoğunluğu Mars yörüngesinin ötesinde, dünyaya oldukça uzak yörüngelerde. Ancak astronomlara göre, yine de dünyanın nispeten yakınından geçen ve NEA (Near Earth Asteroid) adı verilenlerin bilinen sayısı 15 binden fazla ve haftada 25-30 kadar yeni NEA keşfediliyor. Bunların toplam kütlesinin, 100 milyar tonun çok üzerinde olduğu tahmin ediliyor.

On metre çapında küçük bir S tipi asteroit, yaklaşık 500 ton metal içerebilir. Bunun 40-50 ton kadarı altın veya platin gibi değerli bir maden olabilir. Asteroit büyüklüğü iki katına çıkınca, bu rakamları sekizle çarpmak gerekir. Aynı oranlarda metal içeren 100 metre büyüklüğündeki bir asteroitteki değerli maden miktarı 50 bin ton olur.

Amun adıyla bilinen büyükçe bir asteroit örnek alınırsa, 2 km büyüklüğündeki bu M tipi asteroitin kütlesi 30 milyar ton. Yapılan hesaplara göre bugünkü fiyatlarla orada, demirden, altın ve paladyuma kadar 22 trilyon dolarlık çeşitli değerli maden bulunuyor. Girişim ve işletme maliyetleri, çok kaba olarak da olsa, bir milyar dolar kabul edilse, bugünün fiyatlarıyla sadece 30 ton altın (yaklaşık 1,5 m3 saf altın) bu maliyeti karşılamaya yeter.

Asteroitin büyüklüğü ve dünyaya uzaklığı, kullanılan teknolojileri de belirleyecek. Kütlesi küçük ve yörüngesi uygun bazı asteroitler roketlerle itilerek dünya veya ay yörüngesine sokulacaklar, böylece düzenli ulaşılabilir olacaklar.

Asteroitleri bilimsel açıdan incelemek için, ABD uzay ajansı NASA, Avrupa uzay ajansı ESA ve Japon uzay ajansı JAXA değişik asteroitlere araştırma uyduları gönderdi.

Planetary Resources ve Deep Space Industries gibi önemli madencilik şirketleri, bu alandaki yatırımların değerini şimdiden görüp dünyaya daha yakın bulunan asteroitleri araştırıyorlar ve raporlara göre şimdiye kadar 15 binden fazla nesne keşfetmişler.

Planetary Resources başkanı ve baş mühendisi Chris Lewicki, “Asteroitlerden su temin etmenin ve uzayda yakıt ikmali ekonomisi yaratmanın önümüzdeki on yılda göreceğimiz bir şey olacağına dair beklentimiz var,” dedi. Lewicki, Space.com’a asteroit metallerin peşinden gitme zaman çizelgesine atıfta bulunarak,
“Tarih boyunca tekrar ettiğimiz bir şey varsa, o da gelecekte ne olacağını tahmin etme eğilimimiz. Ancak bu noktada sadece gelecek yılı değil, önümüzdeki on yılı tahmin etmek durumundasınız. Çok hızlı gelişiyoruz ve dünya sandığımızdan daha hızlı dönmeye devam ediyor. Bu sebeple, sanırım birçok şey tahminimizden daha hızlı gelecek,” diyor.

Bugüne kadar bir gök taşından Dünya’ya sadece bir kez materyal getirilebildi. Japonya Uzay Ajansı’nın Hayabusa uzay aracı, 2010 yılında 25143 Itokawa asteroitinden dünyaya birkaç parça toz ulaştırabildi.

Geçtiğimiz hafta NASA, Mars ile Jüpiter arasında yer alan ve 10 bin katrilyon yani 10 kentilyon değerinde maden içeren asteroite gitmek üzere, Elon Musk’ın sahibi olduğu SpaceX şirketinin Falcon Heavy roketlerini kullanma konusunda anlaşma imzaladı. NASA, 2022 yılında fırlatılması beklenen roketler aracılığıyla, 16 Psyche adlı gök taşına gitmek için hazırlık yapıyor. Roketlerin, fırlatıldıktan altı ay  sonra Mars’ın yörüngesine ulaşıp, buradan alacakları ivmeyle gök taşına ulaşmaları planlanıyor. Roketlerin fırlatıldıktan dört yıl sonra, yani 2026 yılında gök taşına ulaşmaları bekleniyor. 16 Psyche adlı gök taşında, yüksek miktarda demir, nikel, platin, altın, bakır, iridyum, kobalt, radyum gibi madenler bulunuyor.

Gelelim Fito-Madenciliğe:

Geleneksel madencilik yöntemleriyle üretimi ekonomik olmayan metallerin, toprak ortamında yetişen ve yüksek biyokütleye sahip bitkilerden biyolojik olarak hasat edilerek elde edilmesine fito-madencilik deniyor. İlk defa Rus jeokimyager Vemadsky’nin yeni bir tanım olarak ortaya çıkardığı “biyojeokimyasal yöntemler” maden sahalarından kaynaklanan çevresel etkilerin azaltılması için kullanılmaya başlanmış, ilerleyen süreç içerisinde bu yöntemler geliştirilerek, madencilik sektörü için çevre dostu yeni bir seçenek oluşturmuştu.

Başta nikel olmak üzere saplarında ve gövdesinde yüksek oranda metal biriktiren bu bitkilere, hiper toplayıcı (hiper akümülatör) deniyor. İlk fito-madencilik deneyleri Larry Nicks ve Michael Chambers, abd Maden Ofisi’nde gerçekleştirilmiş ve nikel biriktiren Streptanthus polygaloides bitkisinden, hektar başına 100 kg sülfürsüz nikel üretilebileceği görülmüştü. İtalya’da yetişen hiper nikel toplayıcı Alyssum bertolonii ve Güney Afrika’da yetişen Berkheya coddii bitkilerinden, yüksek biyo-kütleleri ve nikel içerikleri sayesinde, daha bile fazla nikel edilebiliyor. Ultramafik topraklarda, Berkheya coddii bitkisinden, hektar başına 20 tondan fazla, kuru malzemede %1 konsantrasyona sahip nikel çıkarılabileceği tahmin ediliyor.

2000 yılında ABD Tarım Bakanlığı, Pennsylvania’nın çinko açısından zengin topraklarında yetişen bir bitki olan pennycress’in küllerinden %30 ila %40 oranında çinko elde edilebileceğini bulmuştu. Melbourne Üniversitesi’nde botanik profesörü olarak çalışan Alan Baker ve ekibi, Borneo Adası’nın Malezya kısmında arazi kiralayarak, bunun mümkün olup olmadığını denedi. Burada yetiştirilen hiper nikel toplayıcı bitkilerden, altı ayda veya yılda bir 30 cm kesildi ve bu şekilde elde edilen parçanın içerdiği nikel yakılarak veya basınç uygulayarak çıkarıldı. Kısa süreli arındırma işleminin ardından, aşağı yukarı 227 kg nikel sitrat elde edildi; bu oranda nikel, uluslararası piyasalarda binlerce dolar ediyor. Bu başarılı sonucun ardından ekip deneyin ölçeğini genişletiyor. Araştırmacılar, on yıl içerisinde temel ve ender bulunan metallere dönük ihtiyacın ciddi bir kısmını bitkilerden elde edebileceğimizi öne sürüyorlar.

Arnavutluk’ta yetişen bitkilerden nikel elde edebilmek için Fransa Lorraine’de pilot bir tesis kuruldu. Genellikle Arnavutluk’taki Ultramafik kayaçlardan türeyen topraklarda yetişen Alyssum murale bitkisi seçilmiştir. Bu bitki, yerel uygulamalarla uyumlu uygun gübreleme miktarlarını kullanarak, normal tarım teknikleriyle hektar başına 100 kg nikel biriktirebiliyor.

Almanya’da Freiburg Üniversitesi bazı bitkilerden germanyum elde etti.

Türkiye florası incelendiğinde 38 adet hiper toplayıcı bitki tespit edildi. mta ve Eti Maden İşletmeleri tarafından Eskişehir bölgesinde araştırmalar yapıldı.

Fito-madencilik, konvansiyonel yöntemlerle maden çıkarmanın ekonomik açıdan getiri sağlamadığı yerlerde, mineral cevherlerinden ve mineral açısından zengin topraklardan bu sayede faydalanılabilir. “Biyo-cevherler” sülfür içermiyor, dolayısıyla bunlardan metal elde etmek daha az enerji gerektiriyor. Biyo-cevherlerin metal içeriği, genelde konvansiyonel bir cevherden daha fazla, dolayısıyla, biyo-cevherin yoğunluğu daha az olsa da daha az depolama alanı gerektiriyor.

Fito-madencilik, emek ve çevre dostu bir yöntem ve “yeşil bir teknoloji” olduğundan, geleneksel madencilik yöntemlerine göre çok daha avantajlı. Bu şekilde eski maden ocaklarının toprağı temizlenebilir. Bildiğimiz gibi terk edilmiş maden ocakları sektör açısından ciddi bir sorun, doğal suyollarını da kirletiyorlar. Bu madenlere metal toplayıcılar ekildiğinde, toprakta kalan toksik mineraller temizlenebilir. Daha sonrasında bu mineraller bitkilerden çıkarılarak kullanılabilir.

Sonuçta yaşamın sürdürülebilirliği için madenciliğe ihtiyacımız var. Yoğun enerji tüketen ve hiç de çevre ve emek dostu olmayan geleneksel madencilik yöntemleri yerine, teknolojinin katkıda bulunduğu yeni yöntemlerle, yeni madenciliğe doğru adımlar atılıyor.

Tanju Aşanel [Maden Mühendisi]

Bir Yorum Yazın