<에코용어사전> 폐배터리가 낳는 황금알, ‘블랙매스(Black mass)’
전기차를 움직이는 핵심 부품 배터리. 배터리를 만들기 위해서는 여러 희소금속들이 필요한데요. 이들 금속을 직접 채굴하지 않고 친환경적으로 배터리를 만들 수 있는 방법이 있다고 합니다. 바로 폐배터리 재활용! 폐배터리를 분쇄해 만든 ‘블랙매스(Black mass)’에서 리튬, 니켈, 망간 등의 희소금속을 추출할 수 있기 때문이죠. 이번 에코용어사전에서는 미래 핵심자원으로 불리는 블랙매스에 대해 알아봅니다.
전기차 산업의 성장과 동시에 주목받고 있는 분야, 바로 전기차를 움직이는 배터리입니다.
배터리는 전기차 원가의 거의 절반을 차지하는 매우 값비싼 부품인데요.
리튬, 니켈, 코발트 등 배터리를 만들기 위해 필요한 희소금속의 매장량이 한정적이기 때문입니다.
이에 더해 전 세계적인 기술 패권 경쟁, 자원민족주의 강화 등에 따라 원자재 공급망이 불안정해지고,
희소금속 채취 및 가공 과정에서의 환경오염에 대한 우려가 커지면서
전 세계가 희소금속 확보를 위한 노력을 다각적으로 기울이고 있죠.
그중 가장 확실한 방안으로 꼽히는 것은 바로 ‘폐배터리 재활용’!
폐배터리에 들어있는 희소금속을 추출해 새로운 배터리를 제조하는 것으로,
폐기물을 자원으로 되돌리는 친환경적 방법이라는 점에서 많은 주목을 받고 있는데요.
천연자원을 보유하지 못한 국가도 국제정세의 영향을 받지 않는
원자재 공급처를 확보할 수 있다는 것 역시 폐배터리 재활용의 핵심 장점으로 꼽히고 있답니다.
.
폐배터리를 재활용하기 위해서는 먼저 폐배터리의 파·분쇄 단계를 거쳐야 하는데요.
이 때 생성되는 검은색 가루를 ‘블랙매스(Black mass)’라고 합니다.
이 블랙매스를 얼마나 잘 처리하느냐에 따라 폐배터리 재활용의 효율성이 결정되는 만큼
산업 내에서 블랙매스의 가치는 날이 갈수록 높아지고 있죠.
글로벌 시장조사 기업 리서치앤마켓스(Research and Markets)는
2022년 92억 2,051만 달러(12.2조 원)였던 블랙매스의 시장 규모가
2031년 무려 529억 870만 달러(70조 원)까지 성장할 것으로 전망하기도 했습니다.
그렇다면, 블랙매스가 어떻게 만들어지고, 또 처리되는지
폐배터리 재활용 공정과 기술들을 하나씩 짚어보며 알아볼까요?
.
전처리 공정 : 블랙매스의 탄생
본격적인 폐배터리 재활용 공정을 시작하기 전 반드시 필요한 작업이 있습니다.
바로 폐배터리를 완전히 방전시키는 것!
폐배터리에 전력이 남아 있을 경우 처리 과정에서 화재나 폭발의 위험성이 있기 때문인데요.
보통 전기차 폐배터리를 완전 방전하는 데에는 꼬박 하루의 시간이 필요하다고 합니다.
그런데 최근 SK에코플랜트가 카이스트와의 협업으로 이 시간을 무려 최대 49분까지 단축하며,
안전과 효율성을 갖춘 방전 기술 개발에 성공했다는 소식을 알려 화제가 되었죠.
.
방전을 마친 폐배터리는 파쇄기에서 잘게 부서지며
새로운 배터리로 재탄생할 준비를 시작합니다.
.
여러 번의 파∙분쇄, 그리고 플라스틱 등의 잔여물질들을 분류하는 과정을 거쳐
비로소 희소금속이 농축된 ‘블랙매스’가 탄생하게 되는데요.
폐배터리의 방전부터 블랙매스가 생산되는 여기까지의 과정을
폐배터리 재활용의 ‘전처리 공정’이라고 합니다.
.
.
후처리 공정 : 블랙매스의 무한 변신
전처리 공정이 끝나면 블랙매스에서 희소금속을 뽑아내는 ‘후처리 공정’이 시작됩니다.
그 첫 번째 단계는 블랙매스를 액체로 만드는 것으로,
블랙매스에 황산이나 유기산을 더하면, 블랙매스가 녹으면서 검은색의 *침출액으로 변신하게 됩니다.
*침출액 : 고체를 용액 속에 담가 우려내어 얻은 액체.
.
이렇게 만들어진 침출액에 특정한 금속에만 선택적으로 결합하는 추출제를 투입하면
리튬, 니켈, 코발트 등 각 희소금속별 고농도 용액으로 분리가 되는데요.
이때, 추출제와 침출액의 비율에 따라 희소금속 회수율과 순도가 달라지기 때문에 고도의 기술력이 필요하죠.
.
그리고 이 용액을 고체로 만드는 ‘결정화 단계’를 단계를 거치면,
마침내 새 배터리를 만들 수 있는 희소금속들을 얻을 수 있답니다.
SK에코플랜트는 후처리 기술 고도화를 통해 폐배터리에서 리튬은 90%, 니켈과 코발트는 97%까지 회수하는 데 성공했는데요.
회수된 니켈과 코발트의 순도는 실제 배터리 제조에 쓰이는 광물 수준인 99.5%에 달한다고 합니다.
희소금속 품은 폐배터리! 그야말로 도시 속 광산이라고 불릴 만하죠?
.
SK에코플랜트는 23개국 50곳의 폐배터리 글로벌 수거 네트워크와 핵심 기술 내재화를 통해
그 영향력을 전 세계로 넓히고 있습니다.
미래 폐배터리 리사이클링 시장을 선도할 SK에코플랜트의 행보를 앞으로도 기대해 주세요!
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배터리는 전기차 원가의 거의 절반을 차지하는 매우 값비싼 부품인데요.
리튬, 니켈, 코발트 등 배터리를 만들기 위해 필요한 희소금속의 매장량이 한정적이기 때문입니다.
이에 더해 전 세계적인 기술 패권 경쟁, 자원민족주의 강화 등에 따라 원자재 공급망이 불안정해지고,
희소금속 채취 및 가공 과정에서의 환경오염에 대한 우려가 커지면서
전 세계가 희소금속 확보를 위한 노력을 다각적으로 기울이고 있죠.
그중 가장 확실한 방안으로 꼽히는 것은 바로 ‘폐배터리 재활용’!
폐배터리에 들어있는 희소금속을 추출해 새로운 배터리를 제조하는 것으로,
폐기물을 자원으로 되돌리는 친환경적 방법이라는 점에서 많은 주목을 받고 있는데요.
천연자원을 보유하지 못한 국가도 국제정세의 영향을 받지 않는
원자재 공급처를 확보할 수 있다는 것 역시 폐배터리 재활용의 핵심 장점으로 꼽히고 있답니다.
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폐배터리를 재활용하기 위해서는 먼저 폐배터리의 파·분쇄 단계를 거쳐야 하는데요.
이 때 생성되는 검은색 가루를 ‘블랙매스(Black mass)’라고 합니다.
이 블랙매스를 얼마나 잘 처리하느냐에 따라 폐배터리 재활용의 효율성이 결정되는 만큼
산업 내에서 블랙매스의 가치는 날이 갈수록 높아지고 있죠.
글로벌 시장조사 기업 리서치앤마켓스(Research and Markets)는
2022년 92억 2,051만 달러(12.2조 원)였던 블랙매스의 시장 규모가
2031년 무려 529억 870만 달러(70조 원)까지 성장할 것으로 전망하기도 했습니다.
그렇다면, 블랙매스가 어떻게 만들어지고, 또 처리되는지
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본격적인 폐배터리 재활용 공정을 시작하기 전 반드시 필요한 작업이 있습니다.
바로 폐배터리를 완전히 방전시키는 것!
폐배터리에 전력이 남아 있을 경우 처리 과정에서 화재나 폭발의 위험성이 있기 때문인데요.
보통 전기차 폐배터리를 완전 방전하는 데에는 꼬박 하루의 시간이 필요하다고 합니다.
그런데 최근 SK에코플랜트가 카이스트와의 협업으로 이 시간을 무려 최대 49분까지 단축하며,
안전과 효율성을 갖춘 방전 기술 개발에 성공했다는 소식을 알려 화제가 되었죠.
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*침출액 : 고체를 용액 속에 담가 우려내어 얻은 액체.
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