Bor : Fiber Optikten Petro-Kimyaya

Bor, ülkemizde çok fazla bulunması, çok farklı alanlarda kullanılması ve doğal ürünlerin üretilmesinde kullanılması yönleriyle bilinmektedir. Bu yazımızda bor ile alakalı aklınızdaki soruları cevaplayacağız.

1. TARİHÇESİ

Bor ve çeşitli tuzlarının, ilk olarak 4000 yıl önce Tibet’te Babillilerin değerli eşyaların ergitilmesinde, Eski Yunan ve Romalıların zemine serperek arena temizlemede, Mısırlıların ise mumyalamada kullandıkları bilinmektedir. 875’te ise Araplar bor tuzlarını kullanarak ilaç yapmıştır. 1830’da İtalya’da borik asit üretimi başlamış ve 1852’de ise Şili’de boraks madenciliği başlamıştır. Böylece bor modern endüstride kullanılmaya başlamıştır.

2. ÖZELLİKLERİ

Periyodik tabloda “B” simgesi ile gösterilen, atom numarası 5, atom ağırlığı 10.81 olan element bor’dur. Metal ile ametal arası yarı iletken bir yapıdadır. Periyodik cetvelde 3A grubunda yer alır ve e 3A grubunun en hafif elementidir. Bor elementinin 8,10,11,12,13 olmak üzere 5 farklı izotopu mevcuttur fakat en kararlı izotopları B10 ve B11 olduğu için doğada bulunan borun %99’u bu iki izotop halindedir. Bu element farklı metal ve ametal elementlerle yaptığı bileşiklerde farklı özellikler gösterdiği için endüstride çok farklı alanlarda kullanılır. Kaynama noktası 4000 0C’dir. Oda sıcaklığında katı olarak bulunur.

bor maden oluşumu

Şekil 1: Bor oluşumu.

Doğada serbest olarak bulunmayan borun, saf olarak ilk kez 1808’de Fransız kimyager J.L. Gay-Lussac, İngiliz kimyager H. Davy ve Baron  L.J. Thenard tarafından elde edildiği bilinmektedir.

Doğada 230 farklı çeşit minerali bulunmaktadır. Ticari açıdan en önemli mineralleri; Tinkal, Kernit, Kolemanit, Üleksit, Borasit, Pandermit, Szaybelit ve Hidroborasit’tir.



3. KULLANIM ALANLARI

Tarım: Tarım alanlarında verimi artırmak için kullanılır, aynı zamanda böcek ilacı ve ahşap malzemeleri zararlı organizmalardan korumak için de kullanılmaktadır.

Temizlik: Petro-kimya ürünlerinden elde edilen zararlı deterjanların aksine borun bileşikleri kullanılarak doğal temizlik ürünleri üretilmektedir. Bu ürünler kimyasal bir işleme maruz kalmadan elde edilen boraks gibi doğal bileşiklerdir. Bu doğal deterjanların suyu yumuşatma, yüzey aktif maddesinin performansını artırma, kirin yüzeye yapışmasını önleme, enzim stabilizasyonu, kişisel bakım ürünlerinde mantar ve bakteri üremesini engelleme gibi avantajları mevcuttur.

Metalurji: Bor, demir madeninden demir-çelik üretiminde ortaya çıkan cürufun kolaylıkla uzaklaştırılmasını sağlamaktadır. Bor katkısı ile oluşan cüruf depolama ve taşıma problemlerini çözmektedir. Eklenen bor ile çevreye zararlı olmayan bir cüruf ortaya çıkmaktadır.

Aynı zamanda bor çelik sertleştirilmesinde, endüstriyel yağların üretiminde ve havacılık, uzay sektöründe yüksek sıcaklıklara dayanıklı malzemelerin üretilmesinde kullanılmaktadır.

Seramik: Bor eklenerek üretilen seramikler fiziksel darbelere ve kimyasal etkilere karşı dayanıklı bir hale gelmektedir. Dünya bor tüketiminin %13’ü seramik sektörü tarafından gerçekleştirilmektedir. Mutfak malzemeleri, banyo dekorasyon ürünleri bor katkılı olarak üretilmektedir.

Ahşap Koruma: İnsan sağlığına ve çevreye zararlı kimyasal içerikli ahşap koruma ürünlerinin yerini doğal, zararlı etkilere dayanıklı ve kolaylıkla uygulanabilen borun bileşikleri almaktadır. Düşük maliyetlerle üretilen borlu ahşap koruma ürünleri yaygınlaşmaktadır.

Cam: Dünya üzerindeki borun en büyük kısmı cam sektöründe kullanılmaktadır. Bor katkılı camlar ısıya ve kimyasallara karşı dayanıklı hale gelmektedir. Böylelikle bu camlar elektronik cihazlarda, güneş enerji sistemlerinde, aydınlatmada, dürbünlerde, uçak ve otomotive endüstrisinde, ilaç sektöründe, içecek sanayisinde ve laboratuvarlarda kullanılmaktadır.

Yalıtım: Bor katkılı olarak üretilen yalıtım ürünleri uzun ve etkili bir kullanıma sahip olan doğal ürünlerdir. Bu ürünler ses ve ısı yalıtımında kullanılmaktadır.

bor kullanım alanları grafik

Şekil 2: Dünya üzerinde borun kullanım alanları.



Tekstil Tipi Fiberglass: Tekstil tipi fiberglass; çarpmaya, yüksek çekmeye, kimyasal reaksiyonlara dayanıklı hafif bir üründür. Borun ürünleri ile düşük maliyetle ve dayanıklı bir malzeme olarak üretilen fiberglass inşaat, tekstil, uzay, otomotiv, ev aletleri, savunma sanayi gibi sektörlerde kullanılmaktadır. Bu sektörlerde deniz botları, gemiler, kayak takımları, yakıt tankları, çatı kaplama malzemeleri, tren vagonları, elektronik devre panoları gibi geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Sağlık: Sağlık sektöründe göz iltihaplarının sterilizasyonunda, prostat kanserinin önlenmesi tedavisinde, merhem yapımında, kasların ve beyin fonksiyonlarının gelişmesine katkı sağlanmasında, özellikle beyin kanseri tedavisinde borun kullanıldığı bilinmektedir.

Enerji: Taşıtlar ve elektrik/ısı üretim tesislerinde, elektronik cihazlarda, askeri ve sivil amaçlı kullanılan yakıt hücrelerinde borun tercih edilen bir ürün olduğunu görürüz. Borun, ağırlıkça %10,8 hidrojen bulundurması, yanıcı ve patlayıcı olmaması, hidrojen verme reaksiyonunu kontrol altında tutabilmesi vb. özellikleri dolayısıyla kolay bir kullanım sunduğu görülmektedir.

Diğer: Yukarıda saydığımız alanlar dışında inşaat sektöründe dayanıklı ürünler üretilmesinde, nükleer uygulamalarda, otomobil sektöründe, füze yakıtlarında, kozmetikte, kauçuk ve plastik sanayisinde, fotoğrafçılıkta, fiber optikte, patlayıcı madde üretiminde borun çeşitli bileşikleri kullanılmaktadır.

4. REZERVLER

Dünya üzerindeki önemli bor rezervleri Türkiye, ABD, Rusya, Güney Amerika olmak üzere 4 bölgede toplanmıştır.

bor rezerv

Tablo 1: Dünya Bor Rezervleri.

bor rezerv dağılımı

Şekil 3: Dünya Bor Rezervleri Dağılımı.

5. ÜRETİM

bor üretim

Tablo 2: Dünya Bor Üretimi.

bor üretim dağılımı

Şekil 4: Dünya Bor Üretim Dağılımı.

6. TÜKETİM

Dünya üzerindeki tüketilen borun toplam miktarı son yıllara bakıldığında ortalama 4 milyon ton civarındadır. Bu tüketim sektörel olarak %47 cam (%19 borosilikat camlar, %14 cam yünü, %10 cam elyafı, %4 TFT-LCD camlar olarak dağılır), %16 tarım, %15 seramik-frit, %2 deterjan-temizlik sektörlerine dağılmaktadır.

Bölgesel olarak baktığımızda ise bor tüketimi, %54 Asya ülkeleri özelde Çin, %19 Kuzey Amerika, %18 Avrupa, %8 Orta-Güney Amerika, %1 Afrika ve %1 Ortadoğu olarak dağılmaktadır. Dünya üzerindeki tüketimi ise %57’lik payla Türkiye, %29’luk payla ABD karşılamaktadır. Buna karşılık Rusya, Çin, Arjantin ve Şili de bor pazarında bulunmaktadır.



7. TÜRKİYE’DE BOR

  • Eti Maden

Türkiye’de Eskişehir-Kırka, Bursa-Kestelek, Kütahya-Emet ve Balıkesir-Bigadiç’te bor yatakları bulunmaktadır. 2840 sayılı kanun ile ülkemizde bor madenlerinin üretilmesi, işletilmesi ve pazarlanması faaliyetlerini gerçekleştirme görevi Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü’ne verilmiştir. Eti Maden’in bu 4 bölgede işletmesi bulunmaktadır. Türkiye’de rezerv olarak en çok tinkal ve kolemanit bulunmaktadır.

Türkiye bor havzaları

Tablo 3: Türkiye Rezerv Dağılımı.

  • Ticaret

Dünya bor talebinin %57’sini Eti Maden karşılamaktadır. Eti Maden’in 2017 yılı toplam satış gelirlerinin %97’sini(854 milyon $) ihracat gelirleri oluşturmaktadır.  Eti Maden; borik asit, kalsine tinkal, bor oksit, öğütülmüş kolemanit ve üleksit, zirai bor, boraks ürünleri gibi ürünleri ihraç etmektedir. Eti Maden yaptığı ihracatın en büyük kısmını

bor ihracat dağılım

Şekil 5: Türkiye Bor İhracatının Bölgesel Dağılımı.

Asya bölgesine özelde Çin’e yapmaktadır.

bor ihracat 2

Şekil 6: Türkiye Bor İhracatının Satış Değerleri.

bor ihracat 1

Şekil 5: Türkiye Bor İhracatının Satış Miktarları.

  • BOREN

Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü (BOREN), Türkiye’de ve dünyada bor ürün ve teknolojilerinin geniş bir şekilde kullanımını, yeni bor ürünlerinin üretimini ve geliştirilmesini temin etmek için değişik alanlarda kullanıcıların araştırmaları için gerekli bilimsel ortamı sağlamak, bor ve ürünlerini kullanan veya bu alanda araştırma yapan kamu ve özel hukuk tüzel kişileri ile işbirliği yaparak bilimsel araştırmaları yapmak, yaptırmak, koordine etmek ve bu araştırmalara katkı sağlamak amacıyla kurulmuştur. BOREN, T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığının ilişkili kuruluşudur.



  • Analiz

bor sektörü

Tablo 4: Eti Maden Kurumsal GZFT Analizi.

8. SONUÇ

Yukardaki bilgilere ve verilere baktığımız zaman borun ve çeşitli bileşiklerinin endüstriyel olarak veya çeşitli sektörlerde çok geniş bir kullanım alanı olduğunu görmekteyiz. Buna karşılık dünyadaki rezervler ve üretim bakımından Türkiye’nin söz sahibi olduğunu da görüyoruz. Ancak Eti Maden işletmelerinin açıkladığı ihracat ürünleri ve rakamlarına baktığımız zaman ürettiğimiz borun %97’sini ihraç etmekteyiz. Bu ihraç edilen borun, katma değeri yüksek rafine bor olarak isimlendirilmektedir.

Borun bu kadar geniş bir uygulama sahası olduğu düşünüldüğünde Eti Maden’in geriye kalan %3 oranındaki bir kısmı ile Etimatik, Etidot-67 ve Çinko Borat üretmesi, katma değeri yüksek ürün üretimi noktasında beklenen noktadan çok geride olduğumuzu gösteriyor. Ürettiğimiz borun %55’ini yolladığımız Asya ülkeleri bu boru kullanarak çeşitli elektronik cihazları üreterek katma değerini artırmakta ve bu ürünleri bize geri satmaktadır.

Sonuç olarak bu kadar yüksek üretim ve ihracat oranlarına sahip olduğumuz bir piyasada söz sahibinin Türkiye olması beklenmektedir. Borun uygulama alanı olan her sektörde üretimde ve ihracatta Türkiye’nin ilk sıralarda olması gerekmektedir. Önümüzdeki yıllarda bu bakış açısıyla bor hakkında iştiraklerin olmasını, gerekli araştırmaların yapılarak en verimli şekilde kullanılmasını sağlayacak ürünlerin üretilmesini temenni ederiz.

Kaynak:

www.etimaden.gov.tr/

www.boren.gov.tr/

Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü 2017 BorSektör Raporu – Mayıs 2018 (http://www.etimaden.gov.tr/storage/uploads/2018/05/Stratejik_plan_2015_2019.pdf)

Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü 2015-2019 Stratejik Planı (http://www.etimaden.gov.tr/storage/uploads/2018/05/Stratejik_plan_2015_2019.pdf)

Türkiye Mimarlar Mühendisler Odası Birliği BorRaporu – Mayıs 2016 (https://www.tmmob.org.tr/sites/default/files/bor_0.pdf)

 

Yazar: Osman Veysel Özdemir

Necmettin Erbakan Üniversitesi Uçak Mühendisliği bölümü öğrencisi. Mühendisliğin, dersleri yüksek notlarla geçmekten ibaret olmadığını ve gerekirse aynı dersin 3 kez alınabileceğini savunan adam. Ayrıca bilgisayarlara ve kodlamaya dair özel bir ilgisi var. "Forget Bernoulli Theorem". #NecmettinErbakan #AbbasibnFirnas #MilliGörüş #%0.7 #AGD #UGSAM #AeronauticalEngineer #UçakMühendisi

4 thoughts on “Bor : Fiber Optikten Petro-Kimyaya

    isimsiz mühendis

    (2 Ocak 2019 - 13:19)

    Çok faydalandım. Cidden emek isteyen bir çalışma. başarılarınızın devamını dilerim.

      Osman Veysel Özdemir

      (16 Ocak 2019 - 23:37)

      Faydalanmanız beni mutlu etti, en ufak bir katkımız olabiliyorsa ne mutlu, teşekkür ederim…

    enes cantürk

    (2 Ocak 2019 - 13:25)

    Bor Türkiyeden sorulur. 2023 de tamamen kullanmaya başlayacağız değil mi.

      Çeyrek Mühendis

      (16 Ocak 2019 - 23:35)

      Bor Türkiye’den çıkıyor evet bu çok muazzam bir olay fakat bor sadece yer altından çıkarılınca olay bitmiyor.İleri teknolojilerde kullanımı için işlenmesi ve zenginleştirilmesi gerekiyor.Yani anlayacağınız biz yer altı zenginliğini çıkartır ve 5 liraya yurt dışına satarız yurt dışında işlenerek mikro çipler ve farklı teknolojiler geliştirilerek bizim onlara sattığımızdan 100 kat daha fazla bir fiyata bize geri satarlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir