배터리 재활용, 대체금속 배터리 개발 시급
광산업자들이 바닷속 수천미터에 매장돼 있는 니켈, 구리, 망간, 코발트 등에 대한 채굴에 나서려고 하자, 이를 반대하는 목소리들이 터져나오고 있다.
광산업자들은 전기자동차와 태양광, 풍력, 전자기기 등에 필요한 배터리를 생산하기 위해서 육지채굴에 한계가 있다는 점을 들어 심해광물을 채굴해야 한다는 입장이지만 학자들과 일부 자동차 회사들은 심해채굴을 반대하고 있다.
굿우드 퓨처랩(Goodwood's Future Lab)의 연구원이자 심해연구재단 넥톤(Nekton)의 설립자겸 최고경영자 올리버 스티즈는 "바다를 파괴하기 전에 거기에 무엇이 있는지 봐야한다"고 지적했다. 바다에는 220만종의 해양생물이 살고 있고, 이 가운데 90% 이상이 아직 보고되지 않은 생물이라는 것이다.
학자들은 대체로 자율수중차량이나 로봇을 이용해 심해를 채굴하는 것을 반대하고 있다. 해양생태계와 생물다양성에 악영향을 미칠 수 있다는 것이다. 산타 바바라 캘리포니아대학 교수이자 베니오프해양 이니셔티브(Benioff Ocean Initiative)의 책임자 더글러스 맥컬리는 "광산업자들이 마치 재생에너지 때문에 심해채굴을 할 수밖에 없는 것처럼 거짓말을 하고 있다"고 비난했다.
일부 자동차 기업들도 심해채굴에 반대하고 있다. 세계야생동물기금(WWF)에 가입한 BMW와 볼보는 심해채굴에 자금을 지원하지 않고, 심해채굴한 금속도 사용하지 않겠다는 입장이다. BMW의 지속가능 공급망관리 전문가인 클라우디아 베커는 "심해채굴이 돌이킬 수 없는 결과를 초래할 수 있다"며 심해채굴 금지를 촉구했다. 세계 2위 전기자동차 업체인 BYD(Build Your Dreams)는 올해 더 이상 배터리에 코발트를 사용하지 않겠다고 발표하기도 했다.
그러나 문제는 리튬이온 배터리 수요 증가로 육지의 금속자원이 고갈되고 있다는 점이다. 이에 대해 그린피스의 케빈 브리젠 선임과학자는 "이 문제는 배터리를 재활용하거나 희귀한 광물대신 널리 사용되는 금속을 이용해 배터리를 만드는 방법으로 해결해야 한다"는 입장이다. 대체금속을 사용하거나 희귀광물을 작게 사용하도록 배터리를 설계할 수도 있다.
배터리의 재활용도 시급하다는 지적이다. 2019년 전세계에서 발생한 전자폐기물은 53만6000톤에 달했다. 이 가운데 재활용된 폐기물은 9만3000톤에 불과했다. 재활용 비중이 17.4%에 그치는 수준이다.
이에 대해 레스터대학의 앤디 애봇 물리화학과 교수는 "전기자동차 배터리를 재활용 가능하도록 설계해야 한다"고 말했다. 대부분의 전기차 배터리는 매우 작은 셀을 모듈에 넣고, 그 모듈을 팩에 넣는 구조로 이뤄져 있다. 테슬라 모델S의 경우는 보유한 셀이 4600개에 달한다.
접착력과 독성이 강한 접착제로 고정된 셀을 분리해 그속에 있는 광물자원을 추출하기가 쉽지 않은 상황이다. 비용도 문제다. 애봇 교수는 "일부 연구원들이 접착제 없는 셀을 설계해 배터리를 수월하게 분해할 방안을 찾고 있다"고 했다. 이어 그는 배터리 재활용 기술이 10~15년 사이에 발전하겠지만 상용화되기까지 20~30년 걸릴 것으로 내다봤다.
한편 최근 테슬라에 이어 포드는 레드우드 머티리얼즈와 손잡고 전기자동차 배터리 재활용에 나섰다. 레드우드는 폐배터리 팩에 들어있는 리튬, 니켈, 구리같은 원자재를 분리하는 역할을 맡는다. SK이노베이션과 포드의 합작법인 블루오벌SK는 13조원을 들여 미국내 배터리 공장을 건설할 계획인데, 이 배터리 공장에서 레드우드에서 공급받은 원자재로 배터리를 만들 예정이다. 폐배터리를 재활용하면 원자재를 안정적으로 확보할 수 있게 된다.
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