Küresel çip krizi ve kritik maden tedarikindeki kırılganlıklar, teknoloji üretiminde yerli kaynak arayışını hızlandırıyor. ABD’de Ames Ulusal Laboratuvarı ile Indium Corporation, yarı iletkenler, LED aydınlatma ve savunma teknolojilerinde kullanılan galyumun yerli üretimi için stratejik bir araştırma ortaklığına imza attı. İşbirliğine Dayalı Araştırma ve Geliştirme Anlaşması kapsamında yürütülecek proje, ABD’nin galyum tedarikinde dışa bağımlılığını azaltmayı amaçlıyor. Çalışma, ABD Enerji Bakanlığı’nın kritik malzeme üretimini ülke içinde güçlendirme hedefiyle de örtüşüyor.
GALYUM ATIK AKIŞLARINDAN ÇIKARILACAK
Galyum, doğada genellikle tek başına madenciliği yapılan bir element değil. Çoğunlukla alüminyum üretiminin ilk aşamalarında, özellikle Bayer prosesi sırasında yan ürün olarak ortaya çıkıyor. Boksit cevherinin yüksek sıcaklıklar ve kostik sıvılarla rafine edildiği bu süreçte oluşan atık akışlarında galyum çok düşük yoğunlukta bulunuyor. Bu oran, yaklaşık milyonda 100 seviyesine kadar düşebiliyor. Ames Laboratuvarı ve Indium Corporation, bu düşük yoğunluklu atık çözeltilerden galyumu ayrıştırabilecek yeni bir teknoloji geliştirmeyi hedefliyor.
REÇİNE TABANLI RAFİNASYON YÖNTEMİ
Projenin merkezinde, galyumu sıvı atık akışlarından seçici biçimde ayırabilecek özel reçinelerin geliştirilmesi yer alıyor. Kimyasal ayırma ve kataliz uzmanı Long Qi, ABD’de şu anda eksiksiz bir galyum tedarik zinciri bulunmadığını belirtiyor. Bu nedenle araştırma ekibi, düşük konsantrasyonlu çözeltilerden metali süzüp yoğunlaştırabilecek reçine tabanlı sıvı rafinasyon yöntemlerine odaklanıyor. Geliştirilecek reçinelerin, endüstriyel sıcaklıklara dayanıklı olması ve galyumu diğer elementlerden seçici şekilde ayırabilmesi hedefleniyor.
YAPAY ZEKA AR-GE SÜRESİNİ KISALTACAK
Projenin dikkat çeken yönlerinden biri, malzeme geliştirme sürecinde yapay zeka ve robotik sistemlerin kullanılması olacak. Geleneksel yöntemlerle 10 ila 20 yıl sürebilen yeni malzeme geliştirme süreçlerinin, yapay zeka destekli otomasyon sayesinde 2 ila 3 yıla indirilmesi amaçlanıyor. Ames Laboratuvarı’ndaki robotik sistemler, yapay zeka modellerini beslemek üzere günlük 100’den fazla veri noktası üretecek. Bu veriler, malzeme davranışlarını analiz etmek, süreçleri optimize etmek ve en uygun reçine formülasyonlarını daha hızlı belirlemek için kullanılacak.
LABORATUVARDAN ENDÜSTRİYEL ÖLÇEĞE GEÇİŞ
Projenin ticarileşme süreci aşamalı olarak yürütülecek. Ames Laboratuvarı, başlangıçta yüzlerce gram ölçeğinde sentez çalışmaları gerçekleştirecek. Indium Corporation ise yüksek hacimli üretimi simüle eden bir ABD reçine test platformu kuracak. Şirket ayrıca, teknolojinin ekonomik uygulanabilirliğini değerlendirecek teknik-ekonomik modeller üzerinde çalışacak. Sonraki aşamalarda üretimin kilogram ve endüstriyel ton ölçeğine taşınması hedefleniyor.
TEDARİK ZİNCİRİ BOŞLUĞUNU KAPATMAK İSTİYOR
Indium Corporation Başkanı ve CEO’su Ross Berntson, çalışmanın ABD tedarik zincirindeki kritik bir boşluğu gidermeyi amaçladığını belirtti. Berntson, ölçeklenebilir ve veri odaklı çözümlerle galyuma bağımlı endüstriler için daha güvenilir ve yerli pazar erişimi sağlamayı hedeflediklerini ifade etti. Galyumun yarı iletkenler, optoelektronik bileşenler ve savunma teknolojileri açısından taşıdığı stratejik önem dikkate alındığında, proje ABD’nin kritik malzeme tedarikinde yerli üretim kapasitesini artırmaya yönelik önemli adımlardan biri olarak öne çıkıyor.
