7일(현지시간) 스페인 마이니치신문 홈페이지에 따르면 리튬배터리는 현재 모든 전자제품과 전기자동차, 미래 재생에너지의 핵심 부품이지만 대체품이 필요하다.

2050년에는 기존 연료차를 대체할 20억 대의 전기차가 필요하고, 2025년에는 세계가 리튬 부족에 직면할 것으로 보인다.

30년 전의 휴대전화는 신발만큼 컸습니다.하지만 스마트폰이 바지 주머니에 들어가는 것은 작은 배터리팩 하나만으로 하루 종일 작동에 필요한 에너지 소모가 가능한 리튬이온 배터리 내장 때문이다. 

모든 화학전지는 전자를 방출하는 음극과 전자를 받는 양극으로 구성돼 있으며, 양극 사이에는 전해질이 전자를 전도하는 역할을 한다고 신문은 전했다.

리튬배터리의 양극은 보통 산화리튬으로 만들고, 음극은 흑연으로 만든다.

리튬 원소는 배터리 제조의 완벽한 원료인 가장 가벼운 금속이기 때문에 더 작은 공간에 더 많은 에너지를 저장할 수 있지만 불행하게도 리튬 원소도 상대적으로 희소하다.

세계경제포럼(WEF)에 따르면 2050년까지 대기 중 이산화탄소 배출을 완화하기 위해 기존 가솔린 전기차를 대체할 20억 대의 전기차가 필요하다.

문제는 리튬 광산이 고갈되고 있다는 점이다.

국제에너지기구(IAEA)는 2025년까지 세계가 리튬 부족에 직면할 수 있다고 밝혔다.

크레디트스위스는 2020~2025년 수요가 과거보다 3배로 늘어날 수 있으며 이는 결국 공급이 소진될 수 있다는 것을 의미한다고 지적했다.

코발트는 배터리 제조에 사용되는 또 다른 금속으로 희소할 뿐만 아니라 주로 콩고에 광물이 집중되어 있지만 현지의 광업업의 작업 환경은 결코 좋지 않은 상황이다.

보도에 따르면 리튬 광물 자원이 매우 부족하고 비용이 많이 들지만 리튬 전지의 1%만이 재활용되고 있다. 이에 효율성이 높은 배터리 재활용 기술이 절실한 상황이다.

배터리 기술은 다른 이유 외에 2년마다 바뀌기 때문에 회수 절차를 지속적으로 업데이트해야 한다.

금속을 추출하기 위해 배터리를 분쇄 및 용해하는 것과 같은 대규모 회수 공정은 많은 에너지를 필요로 하며 높은 오염도를 가지고 있다.

또 다른 옵션은 배터리를 분해하고 부품을 재사용하는 것이지만 현재는 일반적으로 수동으로 수행해야 하므로 효율성이 매우 낮다. 

신문은 재활용 시스템 개발과 함께 리튬이나 다른 희소 금속에 의존하지 않는 대체 배터리에 대한 연구도 점차 진행되고 있다고 전했다.

기존 성과가 대규모로 채택되기까지는 상당한 시간이 걸리지만 미래는 밝다고 예측했다. 

이창우 기자 cwlee@nvp.co.kr