적응: EV 배터리 재활용에는 혁신이 필요합니다
전기 자동차 배터리는 휘발유 자동차의 배터리보다 훨씬 크고 재료에 대한 광범위한 채굴이 필요하며 재활용 방법을 찾는 데 고려해야 합니다.
완전 배터리 전기식과 하이브리드 플러그인 변형 간국제에너지기구(International Energy Agency)에 따르면, 2019년 전 세계적으로 약 720만 대의 전기 자동차가 운행되었으며, 이는 2010년에 20대에 불과했던 것000에서 증가한 수치이며, 미국은 약 150만 대를 차지합니다.
전기 자동차는 환경에 미치는 영향이 크게 줄어들기 때문에 점점 더 대중화되고 있습니다. 국제 청정 교통 협의회(International Council of Clean Transportation)의 보고서에 따르면 유럽의 전기 자동차는 내연 기관 구동 자동차에 비해 처음 100년 동안 수명 주기 온실 가스를 평균 50% 적게 배출합니다.000
그러나 EV는 처음부터 완전히 친환경적이지는 않습니다. 전기 자동차에 전력을 공급하는 배터리는 ICE 구동 자동차에 사용되는 배터리보다 훨씬 크며 코발트 및 리튬과 같은 물질에 대한 광범위한 채굴이 필요하므로 많은 양의 오염이 발생합니다.
배터리 소재 확보도 점점 더 어려워질 것입니다. IEA는 2030년까지 전 세계적으로 1억 4,500만 대 이상의 EV가 운행될 것으로 예상합니다. 이는 배터리에 대한 수요가 향후 몇 년 동안 기하급수적으로 증가할 것이라는 의미입니다.
그리고 배터리 생산업체가 직면한 과제는 배터리가 차량 내부에 배치된 후에도 끝나지 않습니다.
광범위한 배터리 재활용은 EV 채택이 유행이 아니라 업계에서 장기적으로 실행 가능한 솔루션이 되려면 기존보다 훨씬 더 널리 퍼져야 합니다.
복합재활용
로이터의 보고서에 따르면 영국과 미국의 연구원들은 "예상되는 수요 급증에 대비해" 글로벌 공급량을 늘리는 동시에 "비용과 탄소 배출을 대폭 줄일 수 있는" EV 배터리를 재활용하는 여러 가지 방법을 발견했습니다.
채굴 비용이 많이 드는 코발트나 니켈과 같은 물질을 배터리에서 회수할 수 있으면 시간과 돈, 온실가스 배출을 크게 줄일 수 있습니다.
"우리는 다른 금속을 재활용하는 방식으로 배터리와 같은 복잡한 제품을 재활용할 수 없습니다. 파쇄, 배터리 구성 요소 혼합 및 건식 야금술은 가치를 파괴합니다."라고 영국 정부 지원 패러데이 연구소의 연구원인 개빈 하퍼(Gavin Harper)는 말했습니다.
건식야금(Pyrometallurgy)은 용광로를 사용하여 물질에서 금속을 회수하는 관행입니다. "배터리를 매우 작은 조각으로 파쇄"하고 부스러기를 필요한 재료로 처리하는 것을 포함하는 다른 현재 방법과 현재 재활용 관행으로는 현재 EV 배터리에서 많은 재료를 적절하게 회수할 수 없습니다.
그러나 로이터에 따르면, 영국 정부 지원 연구실인 패러데이 연구소(Faraday Institution)를 통해 작업하는 여러 영국 대학의 연구원들은 파쇄할 필요 없이 EV 배터리에서 "음극과 양극을 재활용하기 위해 초음파를 사용하는 방법을 찾았습니다".
배터리 양극분말에서 코발트, 니켈, 망간을 회수하고, 양극분말에서 흑연을 회수하는 기술이다. 해당 프로젝트에 참여하는 연구원 중 한 명은 초음파를 통한 분리 과정이 "버진 재료" 비용과 비교할 때 재료를 최대 60% 절약할 수 있다고 말합니다.
연구원들은 또한 이 방법이 기존의 재활용 방법보다 같은 기간 동안 최대 100배 더 많은 배터리 재료를 처리할 수 있다고 말합니다.
로이터 보고서에 따르면 미국은 에너지부에서 후원하는 ReCell이라는 프로그램을 통해 열 및 용제 기반 재활용 방법에 초점을 맞춘 기술을 개발하고 있습니다. 이 프로그램은 "유망"합니다.
ReCell의 Jeff Spangenberger 대표는 현재 미국은 국내에서 음극 분말을 많이 생산하지 않기 때문에 미국에서 배터리를 재활용하는 보다 효율적인 방법을 찾는 것은 미국 제조업체가 EV 시장에서 더 자급자족할 수 있게 만들 수 있다고 말했습니다.
수익성이 높은
현재로서는 EV 배터리 개발을 위한 현재 인프라가 임박한 수요를 지속적으로 따라잡을 만큼 충분한 수준이 아닙니다.
OEM이 EV가 업계 표준이 되기를 원한다면 현재의 배터리 재활용 방법만으로는 이를 해결할 수 없습니다.
Spangenberger는 기사에서 "소비자에게 폐기 수수료를 요구하지 않고 리튬 이온 배터리 재활용을 통해 수익성을 높이고 재활용 산업의 성장을 장려하려면 재활용업체에게 더 높은 이윤을 창출하는 새로운 방법을 개발해야 합니다"라고 말합니다.
