Nadir toprak elementleri modern teknolojinin görünmeyen hammaddeleri arasında. Güçlü mıknatıslardan elektrikli motorlara, gelişmiş elektroniklerden füze ve savaş uçağı sistemlerine kadar çok sayıda üründe kullanılıyorlar. Sorun bu elementlerin yalnızca nerede bulunduğu değil; cevherin içinden ekonomik biçimde ayrıştırılması, saflaştırılması ve kullanılabilir malzemeye dönüştürülmesi. Çin yıllardır özellikle bu işleme aşamasında küresel ölçekte güçlü bir konuma sahip.
Fransız kuantum bilişim şirketi Pasqal şimdi USA Rare Earth ve Riven Systems ile bu darboğaza teknoloji yoluyla müdahale etmeyi deniyor. Ortaklığın hedefi, kuantum hesaplama, yapay zekâ ve hızlı kimyasal deneyleri birleştirerek nadir toprakların cevher içindeki davranışını daha iyi modellemek ve ayrıştırma süreçlerinde daha verimli kimyasal yollar bulmak. Proje henüz büyük ölçekli endüstriyel üretim başarısı göstermiş değil; araştırma ve süreç optimizasyonu aşamasında.
Pasqal CEO’su Wasiq Bokhari, Batılı ülkelerin Çin’e kıyasla daha sınırlı kaynaklarla çalışmasının verimliliği kritik hale getirdiğini söylüyor: “Rezervlerimiz daha küçükse, elimizdeki elementi bulmada çok daha verimli olmak zorundayız.” Bokhari’ye göre kuantum sistemleri, nadir toprak elementlerinin içinde bulunduğu molekül ve bileşiklerin özelliklerini klasik bilgisayarlarla zor modellenen ayrıntı düzeyinde inceleyebilir ve hangi kimyasal özelliklerin ayrıştırmada kullanılabileceğini gösterebilir.
Bu yaklaşımın ekonomik önemi küçük verim artışlarının zincir boyunca büyüyebilmesi. Bir ton cevherden elde edilen kullanılabilir element miktarı iki veya üç kat artırılabilirse aynı maden daha değerli hale geliyor ve yeni maden açma baskısı azalabiliyor. Riven Systems hızlı kimyasal testleri, USA Rare Earth ise maden ve işleme bilgisini ortaklığa getiriyor. Kuantum bilgisayarının rolü ise olası moleküler ve kimyasal çözüm uzayını daha etkili taramak.
Yine de burada “kuantum bilgisayar Çin bağımlılığını çözdü” sonucuna varmak için çok erken. Nadir toprak tedarik zincirinde madencilik izinleri, rafineri kapasitesi, çevre maliyetleri, mıknatıs üretimi, iş gücü ve ekonomik ölçek gibi kuantum hesaplamayla çözülemeyecek çok sayıda sorun var. Ayrıca kuantum sistemlerinin bugün hangi endüstriyel kimya problemlerinde klasik yöntemlerden belirgin üstünlük sağladığı hâlâ aktif araştırma konusu.
Bokhari ise teknolojinin yalnızca uzak gelecek projesi olarak görülmesine karşı çıkıyor ve “Kuantum hesaplamayı gelecekte olabilecek bir şey sanmayın; bizim için bugün burada” diyor. Bu iddia şirketin kendi değerlendirmesi. Asıl test, laboratuvarda bulunan daha iyi ayrıştırma yöntemlerinin gerçek maden ve rafineri süreçlerinde ölçülebilir maliyet ve verim avantajına dönüşüp dönüşmeyeceği olacak.
KUTU
Nadir topraklarda asıl darboğaz nerede?
Elementlerin adı ‘nadir’ olsa da sorun her zaman yer altında bulunmamaları değil. Birçok cevherde düşük yoğunlukta ve başka minerallerle karışık halde bulunuyorlar. Asıl stratejik üstünlük; ayrıştırma, rafinasyon, metal üretimi ve güçlü mıknatıs gibi son ürünlere uzanan işleme zincirinde oluşuyor.