Tungsten – Gizli Yüksek Teknoloji Metalı

Unutulmuş Stratejik Metal

Investing in commodities tends to be centered around the largest ones by volume and total value: oil, gas, foodstuffs, iron, copper, etc., or around “trendy” commodities important for new technologies like battery metals (lithium, cobalt, nickel) and rare earth elements.

Modern endüstriyel toplum için büyük öneme sahip olmalarına rağmen, periyodik tablonun bazı önemli bölümleri göz önünden kaçmaktadır.

İyi bir örnek, yarı iletkenler, roket motorları ve silahların üretiminde gerekli olan Tungsten (volfram) metalidir. Bataryalarda giderek daha fazla kullanılmakta ve yakında nükleer füzyon motorlarında da kullanılabilir.

Bu da onu çok stratejik bir metal haline getiriyor. Tedarikinin neredeyse %90’ı Çin ve Rusya’dan gelmekte, bu da Batı ile iki büyük Avrasya gücü arasındaki artan gerilim bağlamında önemli bir konuma sahip.

Yazı yazıldığı sırada, Çin dünya tedarikinin %85’ini, ardından Vietnam ve Rusya gelmektedir.

Kaynak: Almonty

Dünyanın En Dayanıklı Metali

Tungsten gücüyle istisna gösterir. Erime noktası, bilinen tüm elementler arasında en yüksek olan 3.422 °C (6.192 °F)’dir. Ayrıca, uranyum gibi çok daha ağır elementlere benzer yüksek bir yoğunluğa sahiptir.

Mekanik direncine ek olarak, tungsten kimyasal olarak çok reaktif değildir. Bu, olumsuz koşullara maruz kaldığında genellikle oksitlenmediği veya korozyona uğramadığı anlamına gelir. Su ile reaksiyon vermez, çoğu asit ve bazlara karşı bağışıklıdır ve normal sıcaklıklarda oksijenle reaksiyona girmez.

Tüm metaller arasında en yüksek çekme mukavemetine sahiptir; paslanmaz çeliğin iki katıdır.

Karbonla birleştirildiğinde, tungsten karbür sadece elmasları çizebilen tek doğal malzemedir.

Kaynak: Chemistry Learner

Tungsten Tedariki

Tungsten ilk kez 1750’lerde keşfedildi. Tungsten için ana kaynak wolframite (FeMnWO₄) olup, tungsten periyodik tablodaki W sembolünü bu mineraldan alır. Aynı zamanda scheelite (CaWO₄) içinde bulunur. Tungsten adı İsveççe’den gelmekte ve “ağır taş” anlamına gelmektedir.

Dünya kabuğunun 1.000 kg’ında 1.25 g oranında orta derecede nadir bir mineraldir ve yüksek konsantrasyonlu yatakları biraz nadirdir; bu da ticari olarak çıkarılmasını zorlaştırır.

Metal sertliği, cevherden saf metal haline getirilmesini ve işlenmesini enerji yoğun ve zor bir süreç hâline getirir, bu da üretim maliyetlerini artırır.

Tungsten Uygulamaları

Tungsten’in profili, maliyetinin aşırı direnciyle haklı çıktığı her endüstriyel uygulamada faydalı olmasını sağlar.

Bu, geleneksel endüstriyel uygulamaların yanı sıra hızla büyüyen birçok yeni sektörde çeşitlendirilmiş bir talep yaratmaktadır.

Kaynak: Almonty

Bununla birlikte, Tungsten yakında alaşımların (metal karışımları) geliştirilmiş versiyonlarında daha fazla kullanılabilir. Bu alaşımlar son derece ısıya dayanıklı olup, periyodik tablonun beşinci ve altıncı periyotlarından molibden, niyobyum, tungsten, tantal ve renyum elementlerini birleştirerek üretilir.

Scientists have recently discovered that you can make these alloys more flexible and less brittle, hence making them more useful (although they used a niobium-molybdenum-tantalum-hafnium alloy without tungsten).

İnşaat, Madencilik ve Sanayi

Tungsten ve tungsten karbür, ultra sert matkap uçları ve çelik, beton gibi malzemeleri kesebilen diğer aletlerin üretiminde yaygın olarak kullanılır.

Hem ısı hem de mekanik direnci sayesinde madenlerde kaya delme işlemlerinde ve endüstriyel metal işleme süreçlerinde özellikle faydalıdır.

Bu segmentten gelen talep nispeten istikrarlıdır ve büyük ölçüde küresel ekonomik aktiviteye paralel seyreder.

Kaynak: Planetary.org

Savunma

Tungsten, tanklar dahil çeşitli askeri donanımlara zırh olarak kullanılır. Yoğunluğu, hafif silahlardan hava savunma, tank, topçu ve füze mühimmatı gibi zırh delici mühimmatta da kullanılmasını sağlar.

Bu önemli rolü nedeniyle metal uzun süredir stratejik bir metal olarak sınıflandırılmış ve ABD Savunma Lojistik Ajansı tarafından stoklanan kaynaklardan biri olmuştur. Bu ajans gelecekte önemli bir rol oynayabilir; çünkü uzun süredir piyasaya tungsten sağlayarak envanterini azaltmaktadır.

2022’de ABD hükümeti, “savunma tedarik zincirleri için kritik olan titanyum, tungsten ve kobalt gibi minerallerin stratejik rezervlerini yeniden inşa etmek” amacıyla politikasını tersine çevirmiştir.

Bu satışlar arasında, askeri hava gövdeleri yapımında kullanılan 3.000 kısa ton titanyum ve askeri türbin motorları ve zırh delici mühimmatta kullanılan 76 milyon pound tungsten cevheri ve konsantresi yer almıştır.

“Kongre ve Pentagon, Çin’in hakim olduğu stratejik mineral stokunu güçlendirmeye çalışıyor”

Uzay ve Havacılık

Tungsten’in aşırı ısı direnci, roket püskürtme sistemleri ve füze motorları için tercih edilen bir malzeme olmasını sağlamıştır. Şu ana kadar bu, tungsten’in küresel talebinin sadece %8’ini oluşturmuş olsa da, Ay’a yeni bir uzay yarışı ve Starlink gibi uzay tabanlı internet için uydu takımyıldızlarının fırlatılması ve bakımı talebinin artmasıyla bu oran hızla yükselebilir.

Uzay turizmi, gelecekte asteroid madenciliği ve suborbital uçuşlarla nokta‑nokta hipersonik seyahat de tungsten talebini artırabilecek potansiyel alanlardır.

Tungsten ayrıca uçakların rotor kanatları, pervaneler, atalet sistemleri vb. bileşenlerinde de kullanılır.

Yarı İletkenler

Tungsten’in yarı iletken üretimindeki rolü sıkça göz ardı edilir. Tungsten, en yoğun bilinen gaz olan tungsten heksaflorür gazına dönüştürülebilir; bu gaz havadan 11 kat daha ağırdır.

Bu gaz, “kimyasal buhar biriktirme” adı verilen bir süreçle tungsten’in 10‑15 nm kalınlığında bir tabaka halinde birikmesini sağlar. Tungsten, silikon alt tabakasıyla reaksiyona girer ve silikon tabakasını korur.

Tungsten mikroskobik iğne probları da yarı iletken cihazların test edilmesinde kullanılır. Tungsten, WO3 ve VO2 oksitlerini kullanan redoks kapıları gibi yeni bilgisayar sistemlerinde de faydalı olabilir.

Dolayısıyla, yarı iletken üretimindeki tungsten talebi, sektörün (büyüyen) toplam üretim hacmiyle paralel bir seyir izler.

Otomotiv

Tungsten talebinin yeni bir segmenti batarya üretiminde ortaya çıkmaktadır. Bu, EV’lerin gelişmesinden önce yalnızca yüksek performanslı krank milleri, pistonlar, dişliler ve diğer mekanik parçalarda kullanılan otomotiv uygulamalarına güçlü bir talep yaratmıştır.

Her bir EV’ye 2 kg tungsten girer, bataryanın katot ve anotunda, ayrıca yarı iletkenlerde kullanılır.

Tungsten, hibrit araçların yüksek dirençli dişli sistemlerine olan talebinden de fayda sağlayabilir; çünkü hibritler bu sistemlere daha fazla ihtiyaç duyar.

“Büyük otomobil üreticileri EV’lerden geri çekiliyor gibi görünüyor ve hibritler kısa vadede daha büyük bir bahis gibi duruyor. Tungsten, dişli sistemindeki önemi nedeniyle hibritler için daha da hayati bir rol oynuyor.

Tungsten burada kritik, çünkü olağanüstü dayanıklılığı ve ısı direnci, aracın elektrikli ve benzinli/dizel modları arasında sürekli değişimine dayanabilir.”

Lewis Black, Almonty Industries Direktörü, Başkanı ve CEO’su (ALM )

Enerji

Hidrojen

Bataryaların yanı sıra tungsten düşük karbonlu enerji üretiminde de kullanılabilir.

Bir uygulama, hidrojen üretiminde katalizör olarak kullanılmasını içerir. Araştırmacılar, rutenyum, silikon ve tungsten (RuSiW) alaşımının hidrojen üretiminde kullanılabileceğini bulmuşlardır.

Bu yöntemde tungsten, aktif kısmı (rutenyum) stabilize eder ve daha dayanıklı hâle getirir. Bu, platin ya da iridyum gibi çok daha pahalı ve çevreye zarar veren katalizörlerin yerini alabilir.

Füzyon

Tungsten’in bir diğer uygulaması, sürdürülebilir enerji üretiminin kutsal kâsesi olan nükleer füzyonda kullanılabilir. Bu, WEST (tungsten (W) Environment in Steady-state Tokamak) tarafından kurulan 6 dakikalık rekor bir füzyon reaksiyonunun ardından gelmektedir.

“Yeni bir enerji kaynağı sunmamız gerekiyor ve bu kaynak sürekli ve kalıcı olmalı. Bunlar güzel sonuçlar. Tungsten duvarı nedeniyle zorlu bir ortamda olmamıza rağmen durağan bir rejime ulaştık.”

 – CEA bilim insanı ve CICLOP başkanı Xavier Litaudon

Bu, gelişmiş fizik ve manyetik alanların füzyonu açığa çıkarmada kilit olacağını gösterirken, tungsten gibi gelişmiş malzemelerin de büyük katkı sağlayabileceğini ortaya koymaktadır.

Diğerleri

Tungsten’in, genel talep açısından daha az önemli olan, bazı eski ve bazı yeni niş uygulamaları bulunmaktadır.

Örneğin şu alanlarda kullanılmaktadır:

• Yeni sanal gerçeklik lensleri.
• X‑ray makineleri.
• Elektron mikroskopisi.
• Ameliyat aletleri.
• Takı.
• Lamba filamentleri.
• Tüketici ürünleri (golf kulüpleri, …)

Tungsten Şirketleri

1. Almonty Industries (AII.TO)

Almonty, şu anda büyük ölçüde Portekiz’de bir madenden üretim yapan bir tungsten madencisidir; bu maden son 125 yıldır faaliyettedir.

Şirket, Portekiz madeni genişletmekte ve İspanya’da geliştirilmemiş yataklara sahiptir.

Kaynak: Almonty

Şirketin en önemli projesi, Güney Kore’deki Sangdong’da yeni bir madenin geliştirilmesidir.

Bu maden, diğer tüm yatakların toplamından daha fazla çıkarılmış kaynak içermektedir.

Kaynak: Almonty

Batı ülkelerinde faaliyet gösteren ve üretim yapan tek tungsten madencilerinden biri olarak, Almonty savunma sanayisi için kilit bir stratejik tedarikçidir.

Bu yüzden Çin tedarikine bağımlılığı azaltmak için önemli bir şirkettir.

Çin, Kazakistan’da dev bir tungsten madeni açmaya hazırlanırken, Almonty “tungsten güvenliğini sağlayan politikaları önemli ölçüde değiştirmeye” hazır. Almonty Korea Tungsten Project’in Sangdong madeni birkaç ay içinde faaliyete geçtiğinde, dünya çapında en büyük tungsten madenlerinden biri olacak ve Çin dışı arzın %30’unu karşılayacak.

Lewis Black, Almonty Industries Direktörü, Başkanı ve CEO’su

Sangdong madeninin konumu, savunma sanayisine mükemmel bir tedarikçi olmasını sağlıyor; Güney Kore, tank, topçu ve mühimmat gibi “düşük teknoloji” askeri ekipmanların büyük üreticisi hâline gelmiştir (savaş uçakları, uçak gemileri vb. ile kıyaslandığında).

Batı’da tek büyük tedarikçi konumundan dolayı, Almonty Plansee tarafından garantili bir fiyat teklifi almıştır. Plansee, yüksek performanslı metal üreticisi ve Almonty’nin büyük müşterilerinden biri olup, şirketin %15 hissesine sahiptir.

Minimum garantili fiyat, ton başına 235 $ (metrik ton birimi) olup üst bir sınır bulunmamaktadır. Sangdong Madeni, ton başına 110 $ nakit maliyet hedeflediği için, bu neredeyse proje için yüksek bir kar marjı sağlayacaktır.

2. China Molybdenum / CMOC Group (603993.SS)

Almonty’nin tek Çin dışı tungsten üreticilerinden biri olmasının nedeni, Çin’in uzun süredir bu metalin en düşük maliyetli üreticisi olmasıdır; neredeyse sadece Almonty, sübvansiyonlar olmadan bu rekabeti atlatabilmiştir. Ayrıca, tungsten üretimi stratejik nedenlerle devlet tarafından yoğun şekilde sübvansiyonlanmıştır.

China Molybdenum, Çin’de molibden ve tungsten madenlerine, Kongo’da bakır ve kobalt madenlerine ve Brezilya’da niyobyum ve fosfat madenlerine sahiptir.

Kobalt operasyonları, CMOC’yi dünyadaki ikinci büyük kobalt üreticisi yapmaktadır.

Brezilya operasyonları, ülkenin ikinci büyük fosfat gübresi üreticisi olup, CMOC’yi dünyadaki ikinci büyük niyobyum üreticisi konumuna getirmektedir.

Kaynak: CMOC

Şirket ayrıca, 300 çalışanı ve 5 milyon metrik tonun üzerindeki ticaretiyle küresel bir baz metal tüccarı olan IXM’yi de sahiplenmektedir.

Şirket, özellikle Çin madenlerinin “dünyada ilk 5G teknolojisini otonom madencilik ekipmanına entegre eden ve elektrikli madencilik kamyonlarını devreye alan öncüsü” olması sayesinde üretim maliyetlerini düşük tutmak için yenilik yapmaktadır.

Saf bir tungsten şirketi olmasa da, şirket “niş” metal üretiminde dünya lideri hâline gelmiştir. Bu konum, Bolivya’da lityuma genişleme ile batarya devi CATL ile ortaklık sayesinde pekiştirilecektir (CATL, 2022’den bu yana CMOC’nin %25 hissesine sahiptir).