Grafit; karbonun doğal formu-dur. Kimyasal formül olarak “C” ile ifade edilir ve karakteristik olarak altıgen kristal yapıya sahiptir. Mermer, şist ve gnays gibi metamorfik kayaçlar içerisinde oluş-maktadır. Diğer iki önemli karbon allotropu ise kömür ve elmastır. Grafiti doğal ve sentetik olarak iki ana sınıfı ayrılır ve doğal gra-fitinde üç farklı türü bulunmaktadır: • Sentetik Grafit • Doğal Grafit þ Pul (Flake) Grafit þ Amorf Grafit þ Damar Tipi (Vein) ya da Sri Lanka Grafiti Doğal grafitlerden pul ve damar tipi grafitler, grafitleşme derecesi ve elektrik özellikleri yüksek olan, iyi kristal yapıya sahip grafitlerdir. 2018 yılında dünya toplam grafit arzı 2,52 milyon ton civarında olup, bunun %62’si-1,57 milyon tonunu sentetik, %38-0,95 milyon tonunu doğal grafit oluşturmuştur. Doğal grafitin de %71’lik önemli bir bölümünü pul grafit, %1’den az kısmını Sri Lanka grafiti ve kalan %28’lik kısmı amorf grafit oluşturmak-tadır. Çin toplam sentetik grafit arzının %50’sini, doğal grafit arızının da %60’ını tek başına gerçekleştirmektedir. 1 Grafitin genel tüketim alanları içerisinde refrakter tuğlalar, özellikle manyezit karbon tuğlalar en büyük paya sahiptir. Üre-tilen doğal grafitin %14’ü-133 bin tonu batarya üretiminde, ağırlıklı olarak lityum bataryalarda kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra elektrikli araçlar ve lityum batarya üretimine, bilinen büyük otomobil üreticilerinin 300 milyar doların üze-rinde yatırım yaptıkları ve bunun 100 milyar doların üstündeki kısmının lityum bataryalar için olduğu bilinmektedir. 2 Tüm bu yatırımlar ile birlikte 2028 yılında lityum batarya üretim kapa-sitesinin 2000 GWh/yılın üzerine çıkacağı ve tüm bu kapasite-nin kullanılabilmesi durumunda grafit talebinin 2,4 milyon ton olacağı tahmin edilmektedir. 3 Elbette bu olumlu senaryonun sonucu olarak ortaya çıkacak durumdur. Önümüzdeki 10 yıllık süreç içerisinde bu inşa edilen kapasitenin yarısı dahi kulla-nılsa, bataryalar için gerekli grafit, bugünkü kullanımın nere-deyse 10 katı olacaktır. Bu toplam doğal grafit üretiminden de fazla bir talebi ortaya çıkarmaktadır. Lityum Bataryalar ve Grafit kullanımı Lityum bataryalar oluşturan dört ana unsur vardır, bunlar ne-gatif elektrot olarak da bilinen anot, pozitif elektrot-katot, anot ve katot arasında bulunan ve iyonların geçişini sağlayan sıvı bir elektrolit ve son olarak da anot ve katotun birbirine temas ederek kısa devre olmasını engelleyen fakat iyon geçişine izin veren bir seperatör (bu ince bir plastik yaprak gibi de düşünü-lebilir). Maliyet olarak bakıldığında da katot %44’lük, anot da %16’lık payları ile en önemli maliyet kalemlerini oluştururlar. 4 Lityum bataryaların önemli bir kısmı son dönemde hızla geli-şen elektrikli araçlar tarafından kullanılır, elektrikli aracın yakla-şık olarak maliyetlerinin %25’ini oluşturur ve 5 önemli kritere göre değerlendirilir: • Enerji Yoğunluğu: Bataryanın litre ya da kg başına ne kadar enerji depolayabileceğini gösterir.
Grafit kullanım alanları ve önemi
Grafit; karbonun doğal formu-dur. Kimyasal formül olarak “C” ile ifade edilir ve karakteristik olarak altıgen kristal yapıya sahiptir. Mermer, şist ve gnays gibi metamorfik kayaçlar içerisinde oluş-maktadır. Diğer iki önemli karbon allotropu ise kömür ve elmastır. Grafiti doğal ve sentetik olarak iki ana sınıfı ayrılır ve doğal gra-fitinde üç farklı türü bulunmaktadır: • Sentetik Grafit • Doğal Grafit þ Pul (Flake) Grafit þ Amorf Grafit þ Damar Tipi (Vein) ya da Sri Lanka Grafiti Doğal grafitlerden pul ve damar tipi grafitler, grafitleşme derecesi ve elektrik özellikleri yüksek olan, iyi kristal yapıya sahip grafitlerdir. 2018 yılında dünya toplam grafit arzı 2,52 milyon ton civarında olup, bunun %62’si-1,57 milyon tonunu sentetik, %38-0,95 milyon tonunu doğal grafit oluşturmuştur. Doğal grafitin de %71’lik önemli bir bölümünü pul grafit, %1’den az kısmını Sri Lanka grafiti ve kalan %28’lik kısmı amorf grafit oluşturmak-tadır. Çin toplam sentetik grafit arzının %50’sini, doğal grafit arızının da %60’ını tek başına gerçekleştirmektedir. 1 Grafitin genel tüketim alanları içerisinde refrakter tuğlalar, özellikle manyezit karbon tuğlalar en büyük paya sahiptir. Üre-tilen doğal grafitin %14’ü-133 bin tonu batarya üretiminde, ağırlıklı olarak lityum bataryalarda kullanılmaktadır.
Bunun yanı sıra elektrikli araçlar ve lityum batarya üretimine, bilinen büyük otomobil üreticilerinin 300 milyar doların üze-rinde yatırım yaptıkları ve bunun 100 milyar doların üstündeki kısmının lityum bataryalar için olduğu bilinmektedir. 2 Tüm bu yatırımlar ile birlikte 2028 yılında lityum batarya üretim kapa-sitesinin 2000 GWh/yılın üzerine çıkacağı ve tüm bu kapasite-nin kullanılabilmesi durumunda grafit talebinin 2,4 milyon ton olacağı tahmin edilmektedir. 3 Elbette bu olumlu senaryonun sonucu olarak ortaya çıkacak durumdur. Önümüzdeki 10 yıllık süreç içerisinde bu inşa edilen kapasitenin yarısı dahi kulla-nılsa, bataryalar için gerekli grafit, bugünkü kullanımın nere-deyse 10 katı olacaktır. Bu toplam doğal grafit üretiminden de fazla bir talebi ortaya çıkarmaktadır. Lityum Bataryalar ve Grafit kullanımı Lityum bataryalar oluşturan dört ana unsur vardır, bunlar ne-gatif elektrot olarak da bilinen anot, pozitif elektrot-katot, anot ve katot arasında bulunan ve iyonların geçişini sağlayan sıvı bir elektrolit ve son olarak da anot ve katotun birbirine temas ederek kısa devre olmasını engelleyen fakat iyon geçişine izin veren bir seperatör (bu ince bir plastik yaprak gibi de düşünü-lebilir). Maliyet olarak bakıldığında da katot %44’lük, anot da %16’lık payları ile en önemli maliyet kalemlerini oluştururlar. 4 Lityum bataryaların önemli bir kısmı son dönemde hızla geli-şen elektrikli araçlar tarafından kullanılır, elektrikli aracın yakla-şık olarak maliyetlerinin %25’ini oluşturur ve 5 önemli kritere göre değerlendirilir: • Enerji Yoğunluğu: Bataryanın litre ya da kg başına ne kadar enerji depolayabileceğini gösterir.
dmrsuren.com
kimyadeposu.com
by ozkancol
