Batı anadolu'daki yüksek sıcaklıklı jeotermal kaynaklardan mineral eldesi olanakları
Mineral recovery possibilities in high temperature geothermal fluids in western anatolia
Yazar: RAZİYE ŞENGÜN ÇETİN
Danışman: PROF. DR. GÜLTEKİN TARCAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeotermal Enerji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Enerji = Energy ; Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering ; Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Batı Anadolu = West Anatolia

Özet:
Jeotermal akışkan madenciliği ham madde ihtiyacını gidermek ve çevre dostu kaynaklar yaratmak amacıyla geliştirilmekte olan bir konudur. Batı Anadolu'da bulunan jeotermal sistemler dünya üzerinde bulunan örneklerine göre oldukça düşük değerlerde maden niteliğinde mineral içeriğine sahip olmasına karşın son 10 yılda enerji ihtiyacına yönelik jeotermal akışkan üretimi oldukça artmıştır. Jeotermal madencilik ekonomik olarak mümkün hale gelmiştir.

Jeotermal akışkanın yer altından soğrulabilme miktarı ile akışkana ait kimyasal ve fiziksel karakter yıllar içerisinde, üretim ve enjeksiyon dengesine bağlı olarak değişebilmektedir. Bu nedenle yatırımlar aşamasında enerji rezervi ve enerji üretiminin zamansal devamlılığına yönelik yaklaşım hesapları yapılmaktadır. Bu tezde enerji üretimi için kullanılan hacimsel yöntem ile hesaplanmış rezerv miktarlarının Monte Carlo benzetimi yardımı ile olasılıksal değerleri belirlenmiştir. 

Batı Anadolu'da yer alan Seferihisar, Kızıldere, Simav, Germencik, Tuzla, Alaşehir, Salihli jeotermal kaynaklarındaki minerallerin olasılıksal rezerv hesaplamaları yapılmıştır. Sonuçta bu sahalarda üretilebilecek toplam rezervler 24.813 ton Lityum, 208 ton Mangan, 67.423 ton Neodim, 35 ton Sezyum, 924 ton Stronsiyum, 412 ton Antimon, 958 ton Bakır, 553 ton Nikel, 113 ton Çinko, 8 ton Rubidyum, 844 ton Gümüş ve 246.217 ton Silika olarak hesaplanmıştır. Hesaplanan mineral rezervlerinin, literatür ve sektörel bilgilerin ışığında elektrik ve kimyasal ayırtlama yöntemleriyle kazanılması mümkündür. Silika, lityum, nikel, bakır, çinko ve gümüş gibi piyasada yoğun olarak kullanılan minerallerin çıkartımı için iyon değiştirici reçineler veya solventler tercih edilmektedir. Batı Anadolu jeotermal akışkanlarında özellikle düşük konsantrasyonlu nadir toprak elementlerinin ekstraksiyon verimini artırmak için ilave bir ön zenginleştirme ünitesi tavsiye edilmektedir.

Anahtar kelimeler: Batı Anadolu, jeotermal madenciliği, rezerv hesabı

Abstract:
Geothermal fluid mining is a subject that is developed to meet the needs for critic metals and create environmentally friendly resources. Production of geothermal fluids for energy needs has increased considerably in last 10 years, results economically feasible geothermal mining capacity.

Due to fluid production rate, chemical and physical character changes in time, approach calculations are made for continuity of energy reserve at investment stage in geothermal energy. In this thesis, the probabilistic values of  reserves calculated by volumetric method combined Monte Carlo simulation which generally used for energy production approches.

Probabilistic reserve calculations of Seferihisar, Kızıldere, Simav, Germencik, Tuzla, Alaşehir, Salihli geothermal fields in Western Anatolia indicates producible Lithium reserve in these fields is 24,813 tons, Manganese reserve is 208 tons, Neodymium reserve is 67,423 tons, Cesium reserve is 35 tons, Strontium reserve is 924 tons, Antimony reserve is 412 tons, Copper reserve is 958 tons, Nickel reserve is 553 tons, Zinc reserve is 113 tons, Rubidium reserve is 8 tons, Silver reserve is 844 tons and Silica reserve is 246,217 tons in total. It is possible to recover the issued mineral reserves by using electrical and chemical extraction methods, according to the the literature and sectoral information. Ion exchange resins or solvents are mostly preferred for the extraction of minerals that are used in the market. Additional pre-enrichment unit is recomended to increase the extraction efficiency of especially low concentration rare earth elements in Western Anatolian geothermal fluids.

Keywords: Western Anatolia, geothermal mining, reserve calculation