죽은 리튬이온배터리가 지구 살린다

호주 에디스 코완대 연구진, 학술지 발표
폐배터리 리튬 추출, 광산 채굴보다 ‘친환경’
에너지 소비 83%↓…물 사용 79%↓

전기차 하단에 장착된 리튬이온배터리. 위키피디아 제공

최근 전기차 보급 확대로 사용량이 급증하고 있는 리튬이온배터리를 재활용하면 광산이나 염호에서 리튬을 채굴할 때보다 에너지 소비와 환경 오염을 획기적으로 줄일 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

18일(현지시간) 호주 과학계에 따르면 에디스 코완대 연구진은 국제학술지 ‘저널 오브 인바이런멘털 매니지먼트’를 통해 광산·염호에서 리튬을 채굴하는 방식과 버려진 배터리에서 리튬을 추출하는 방식을 비교한 연구를 발표했다. 이에 따르면 폐배터리 재활용이 광산·염호 채굴에 비해 에너지 소비량은 83%, 물 사용량은 79%, 탄소 배출량은 61% 줄일 수 있는 것으로 나타났다.

이는 폐배터리 안 리튬이 제품화를 위해 순도 99%에 이르는 깔끔한 정제를 이미 거쳤기 떄문이다. 광산·염호에서 시작하는 복잡한 리튬 채굴·생산 공정과는 달리 폐배터리에 열이나 화학물질을 접촉하는 비교적 간단한 공정만으로도 고품질 리튬을 추출할 수 있는 것이다.

연구진은 에디스 코완대 공식 자료를 통해 “폐배터리 재활용을 통해 토양 오염과 폐기물 배출도 최소화할 수 있다”고 덧붙였다.

연구진이 폐배터리에서 리튬을 추출해 재활용하는 공정의 가치를 분석한 이유는 최근 배터리 수요가 폭증하고 있기 때문이다. 연구진은 세계 리튬 소비량이 2020년 390㏏(킬로톤)에서 내년에는 1600㏏으로 증가할 것으로 전망했다. 전기차 보급이 주된 요인이다.

전기차에 들어가는 리튬이온배터리는 충전 용량이나 주행거리 등을 뜻하는 성능이 약 80% 이하로 떨어지면 교체 대상이 된다. 자동차를 굴리기에는 힘에 부치지만, 꽤 많은 리튬이 배터리 안에 남아 있는 상태다. 이런 폐배터리에서 리튬을 다시 뽑아내면 환경을 지키고 각종 자원 투입에 따른 비용 지출도 줄일 수 있다는 점을 연구진은 확인한 것이다.

현재 폐배터리 재활용은 한국과 미국, 중국, 유럽, 일본 등이 집중 연구 중이다. 연구진은 “배터리 내부의 화학적 구성이 지속적으로 진화하면서 재활용 방법도 복합적으로 변하고 있다”며 “관련 기반 시설에 대한 투자가 필요하다”고 밝혔다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com