Geçtiğimiz on yıllar boyunca fosil yakıtlardan düşük karbon teknolojilerine dünya çapında bir enerji dönüşümü gerçekleşmiştir. Günümüzde bu dönüşüm, tedarik zincirlerindeki riskler, fosil yakıtlardaki fiyat artışları vb. gibi sebepler nedeniyle daha kritik bir hal aldı. Enerji dönüşümünden bahsediliyor ise malzeme gerekliliği hayati öneme sahiptir. Zira gerekli malzemeler tedarik edilemez ise, ülkeler bu dönüşümü sürdüremezler. Kavramsal bir analiz, bu makaledeki materyallerle ilgili bir makale dizisinin ilk adımıdır. Kavramlara hâkim olmak, bir konu üzerinde verimli bir şekilde tartışmak ve konuyu anlamak için çok önemlidir. Bu sebeple, konu ile alakalı kavramlar bu makalede tartışılmıştır.
Nadir Toprak Elementleri (NTE): Atom numaraları 57 ile 71 arasındadır. Ayrıca lantanitler olarak da bilinirler. Benzer kimyasal ve fiziksel özelliklerinden dolayı itriyum da bu elementlere eklenebilir. Elementler bulunduğunda, bunlara 'toprak' adı verildi. Dünya çapında oldukça bol olmalarına rağmen, diğer 'toprak'a (örneğin Magnesia) göre ender oldukları için nadir olarak adlandırıldılar. Yerkabuğunda bol miktarda bulunurlar, ancak rezervlerin konsantrasyonu yüksek değildir, bu nedenle ekonomik değildirler. Bazıları rüzgar türbinlerinde kullanılan mıknatıslar ve elektrik motorları için gerekli olduğundan enerji geçişi için önemlidir.
Kıymetli Metaller: Nadir bulunurlar ve ekonomik değerleri yüksektir. Altın ve gümüş değerli metaller olarak bilinir. Ayrıca platin grubu metaller (PGM'ler) (rutenyum, rodyum, paladyum, osmiyum, iridyum ve platin) de bazı kaynaklardadeğerli metaller olarak kabul edilir. Altın ve gümüş, yüksek iletkenlikleri nedeniyle elektronik sektörü için vazgeçilmezdir. Gümüş de iyi bir reflektördür ve güneş enerjisi sektöründe kullanılır. Platin, hidrojen üretimi için önemlidir, bir katalizör olarak kullanılır.
Ana Metaller: Bakır, kurşun, nikel, kalay, alüminyum ve çinko ana metal olarak kabul edilmekte, ayrıca bazı çalışmalarda çelik de gruba dahil edilmektedir. Kıymetli metallere göre doğada nispeten daha boldur ve değerli metallerden daha ucuzdurlar. Ancak iletkenlikleri ve oksidasyona karşı dayanıklılıkları yüksek değildir. Bakır, elektrik telleri ve motorlar için hayati bir metaldir. Enerji santrallerinin ve araçlarının yapısında alüminyum ve çelik kullanılmaktadır. Nikel ve kurşun, farklı güneş enerjisi teknolojileri için kullanılabilir. Bahsedilen elementler, Şekil 1'deki periyodik tabloda gösterilmektedir.
Şekil 1: Element Çeşitlerinin Periyodik Tabloda Gösterimi
Kritik Hammaddeler: Malzemeler için genel kabul görmüş bir hassas değerlendirme yöntemi yoktur. Farklı kaynaklar, çeşitli yöntemlere bağlı olarak kritikliği ölçer. Örneğin, Avrupa Komisyonu, AB Raporu’nda açıklanan ekonomik önem ve arz riski kavramlarını dikkate alarak 'kritikliği' hesaplamaktadır. Başka bir çalışmada, 'kritiklik' hesaplaması için jeolojik ve jeopolitik tedarik riski ve tedarik riskine karşı kırılganlık, belirli bir malzemenin değiştirilebilirliği ve geri dönüşüm kabiliyeti kullanılmıştır. Avrupa Komisyonu'nun kritik hammadde listesi Şekil 2'de gösterilmektedir.
Şekil 2: Avrupa Komisyonu’na göre 30 Kritik Hammadde
Malzeme türü ve tanımlarının yanı sıra, malzemelerle birlikte rezerv ve kaynak gibi bazı terimler de kullanılmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırmaları Kurumu’na göre kaynak, yerkabuğunda veya üzerinde doğal olarak oluşan katı, sıvı veya gaz halindeki malzemenin, bir maddenin konsantrasyondan ekonomik olarak çıkarılmasının halihazırda veya potansiyel olarak mümkün olduğu şekilde ve miktarda bir konsantrasyon anlamına gelir. Öte yandan rezerv, rezerv tabanının ekonomik olarak çıkarılabilen veya üretilebilen kısmı olarak tanımlanır. Rezerv terimi, çıkarma tesislerinin yerinde ve çalışır durumda olduğunu belirtmek zorunda değildir. Rezerv yalnızca geri kazanılabilir(çıkartılabilir) malzemeleri içerir. Dolayısıyla, 'kaynak' daha geniş bir terim iken, 'rezerv' ekonomik ve kanıtlanmış bir kısmıdır.
Öte yandan, Avrupa Komisyonu Raporu’na göre, en göze çarpan tanımsal farklılık, ruhsatlandırma izin durumudur. Ruhsat verme izni varsa, rezerv olarak kabul edilir. Ancak lisanslama izni muhtemel ise kaynak olarak belirlenir.
Sonuç olarak, malzemelerle ilgili terimlerin farklı tanımları vardır. Bazı makaleler ve kurumlar kendi değerlendirmelerine göre tanımlar önermektedir. Kavramlar, bir konu üzerinde tartışmak, konuşmak ve yeni kavramlar üretmek için önemlidir. Ayrıca önümüzdeki yıllarda bu terimlerin daha sık duyulacağı ve tartışılacağı da görülmektedir. Bu nedenle, konuyu tartışmak için tanımlar üzerinde bir mutabakata varılmalıdır.