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리튬 재활용이 채굴만큼 중요한 이유
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증가하는 리튬 수요와 전기 자동차 붐
EV의 부상으로 리튬 이온 배터리에 대한 수요가 폭발적으로 증가했고, 리튬 자원에 대한 수요도 증가했습니다. 이 수요는 기하급수적으로 계속 증가할 것으로 예상되며, 이 곡선의 가파른 정도만이 EV 채택 속도에 따라 문제가 됩니다.
출처: Statista
또한, 배터리와 리튬에 대한 새로운 수요가 생겨나면서 전력망을 안정화하기 위한 공익용 배터리가 등장하고 있습니다. 태양광과 풍력 에너지원은 본질적으로 간헐적이며 전기 그리드의 주파수를 안정화하는 데 직접적으로 기여하지 않기 때문입니다.
이로 인해 리튬에 대한 수요가 엄청나게 발생하는데, 이 산업이 종종 과잉 생산과 부족의 악순환을 겪더라도 장기적으로 이를 충족시키기는 어려울 수 있습니다.
이러한 이유로 배터리, 특히 전기차 배터리의 재활용은 미래에 중요한 리튬 공급원이 될 가능성이 높습니다. 캘리포니아 대학교 연구진은 재활용이 리튬 매장량에 미치는 영향과 어떤 리튬이 채굴될지, 그리고 언제 채굴될지를 조사했습니다.
그들은 Nature Sustainability에 연구 결과를 발표했습니다.1, 제목 아래 '수요와 재활용이 리튬 추출 시기와 장소에 미치는 영향".
리튬의 출처: 염수, 암석 및 점토 퇴적물
사용 가능한 리튬의 주요 공급원은 세 가지입니다. 가장 쉽게 추출할 수 있는 것은 지하 깊은 곳에서 나오는 염수인데, 소위 리튬 삼각지대(볼리비아, 칠레, 아르헨티나)의 대부분을 이 염수에서 생산합니다.
또 다른 선택지는 암석, 주로 스포듀민 광물입니다. 이는 호주 리튬 자원의 대부분을 차지하며, 호주를 세계적인 주요 리튬 생산국으로 만들었습니다.
마지막은 퇴적 점토로, 지금 막 잠재적 자원으로 간주되기 시작했습니다. 네바다주에 있는 맥더미트 칼데라 3rd 지난 몇 년 동안 가장 큰 광물 매장지 발견그러나 이는 해외 수입으로부터 리튬 공급을 다각화하려는 미국과 같은 국가에 중요해질 수도 있습니다.
지금까지 재활용은 리튬의 경제적인 공급원으로 여겨지지 않았으며, 주로 오염을 피하기 위해 고려되고 있습니다.
하지만 채굴과는 달리 재활용은 훨씬 더 유연한 공급원이 될 수 있습니다. 새로운 리튬 광산을 개발하는 것은 매우 오랜 시간이 걸리는 과정이기 때문에, 생산을 시작하는 데 10년에서 15년이 걸릴 수 있습니다.
안정적이고 어느 정도 안정적인 리튬 가격은 에너지 전환을 원활하게 관리하는 데 중요합니다.
"정부는 리튬이 어디에서 나오는지, 그리고 고갈될지 여부를 알아야 합니다. 중요한 것은 단순히 리튬을 충분히 확보하는 것이 아니라 얼마나 빨리 추출할 수 있느냐는 것입니다.
공급이 중단되면 전기 자동차 도입이 늦어지고, 이동성 접근성이 떨어지며, 내연 기관 차량의 운행이 연장되고 이와 관련된 탄소 배출이 증가하게 됩니다."
배터리 재활용은 기술 측면에서 매우 빠른 진전을 이루고 있습니다. 최대 배터리 생산업체인 CATL은 향후 배터리 재활용 부문에서 많은 리튬을 조달하고자 합니다.
2050년까지 리튬 수요 예측
연구자들이 리튬 수요와 재활용 시나리오를 모델링한 방법
연구자들은 전기 자동차 도입과 사용된 배터리 유형을 고려하여 여러 가지 시나리오를 살펴보았습니다.
높은 수요 시나리오에는 리튬 이온 배터리(LIB)에 대한 지속적인 수요와 고체 배터리 채택(전기 자동차로의 전환을 크게 가속화할 것임)이 포함되었습니다.
이러한 시나리오의 대부분에서 수요의 대부분은 전기 자동차에서 발생하지만, 대형 차량과 기존 전기 자동차의 리튬 이온 배터리 교체도 중요한 역할을 했습니다.
출처: 리서치 게이트
그런 다음 그들은 리튬의 기존에 알려진 자원과 각 매장지의 추출 비용, 그리고 해당 국가의 사업 조건을 고려했습니다.
출처: 리서치 게이트
재활용으로 리튬 광산 개장 감소 가능
연구자들은 높은 수요 시나리오에 따라 85년까지 최대 2050개의 새로운 리튬 매장지를 추가로 개발해야 할 것으로 예측했습니다.
하지만 시장을 더 작은 배터리와 광범위한 글로벌 재활용으로 이끄는 정책을 통해, 새로운 광산을 최소 15개까지 대폭 줄일 수 있습니다.
따라서 배터리 재활용이 어떻게 진행될지 판단하는 것이 리튬 생산업체 투자자들이 할 수 있는 가장 중요한 일일 수 있습니다. 아직 건설되지 않은 광산의 미래 생산량을 예측하는 것보다 훨씬 더 중요한 일입니다.
타이밍이 중요합니다. 재활용 가능한 리튬 공급을 확보하기 위해서는 새로운 광산이 몇 군데 생겨야 합니다. 수요 시나리오에 따라 재활용이 2035년경에 가장 큰 변화를 가져올 것입니다.
연구진은 궁극적으로 재활용이 효율적으로 이루어진다면 피할 수 있는 광산의 2050년 세계 지도를 통해 모델의 결과를 보여주었고, 이는 리튬 이온 배터리에 대한 수요가 크기 때문에 필요할 것입니다.
출처: 리서치 게이트
정책과 인프라가 리튬 수요를 형성하는 방식
공공 정책과 전기차 인프라 투자 또한 큰 영향을 미칠 것입니다. 현재 전기차의 추세는 매우 강력한 배터리 팩을 탑재하는 것입니다. 이는 잠재적 구매자, 특히 전기차에 큰 관심이 없는 운전자들의 "주행거리 불안"을 해소하기 위한 것입니다.
즉, 충전 인프라가 개선되면 대형 배터리 팩의 필요성이 크게 줄어들고, 그에 따라 리튬 수요도 크게 감소할 수 있다는 의미입니다.
리튬 재활용을 우선시해야 하는 이유
원자재 투자에서 가장 중요한 요소는 수요와 공급의 균형을 파악하는 것입니다. 일반적으로 이는 시장 가격에 따라 얼마나 많은 공급이 가능한지 정확히 계산하고, 미래 수요에 대한 합리적인 예측을 의미합니다.
리튬의 경우, 산업이 아직 매우 초기 단계이고 빠르게 변화하고 있으므로 재활용은 고려해야 할 또 다른 중요한 요소가 될 수 있습니다.
캘리포니아 대학교 연구진이 입증했듯이, 다양한 시나리오에서 필요한 신규 리튬 광산 수는 5배까지 차이가 납니다. 따라서 리튬 재활용이 리튬 시장에 미치는 영향을 정확하게 예측하는 것은 대부분의 업계 관계자에게 최우선 과제가 될 것입니다.
리튬 부문에 투자
리오 Tinto
(RIO )
리오틴토는 광산업계의 거대 기업(세계에서 두 번째로 큰 규모)으로, 철광석 채굴은 물론 구리, 알루미늄, 금, 우라늄 등에서도 강력한 입지를 확보하고 있습니다.
Rio Tinto는 특히 다음과 같이 빠르게 확장되고 있습니다. 기니 시만두의 거대 철광석 광산 프로젝트 그리고 몽골 역사상 가장 큰 프로젝트인 오유 톨고이 구리 광산.
리오틴토는 향후 25년 동안 글로벌 구리 공급량 증가분의 5%를 공급할 것으로 예상됩니다.
최근 이 회사는 리튬 채굴 부문에 대대적으로 진출하여, 2023년 대형 리튬 생산업체인 알켐(Allkem)과 리벤트(Livent)가 합병하여 만든 리튬 거대 기업인 아카듐 리튬(Arcadium Lithium)을 인수했습니다. 이로써 이 회사는 세계 3위의 리튬 생산업체가 되었습니다.
출처: 아르카 듐
합병으로 모든 리튬 생산 및 처리 단계에 참여하는 회사가 탄생했습니다. 아카디움은 2028년 말까지 생산량을 두 배 이상 늘리는 확장 계획을 세웠으며, 이 계획은 이제 리오 틴토가 담당하게 됩니다.
Direct L이튬 E추출(DLE)
이 인수와 관련하여 "리오틴토의 진짜 상금”는 아카듐의 직접 리튬 추출(DLE) 기술입니다. Arcadium은 실제로 1996년부터 증발 파운드와 함께 DLE를 개발해 왔습니다.최근에는 단독 추출 방법으로 상업적으로 실행 가능하게 만드는 데 상당한 진전을 이루었습니다.
주목할만한, Livent는 2023년에 ILiAD Technologies를 인수했습니다..
“ILiAD 기술 플랫폼은 우수한 리튬 선택적 흡착제와 연속 역류 베드 프로세싱을 결합합니다.”
"Livent는 DLE 기반 생산 공정 분야에서 세계 최고의 실무자이자 가장 많은 사용자입니다. Livent가 ILiAD가 DLE의 미래에 가져올 이점을 인정한 것을 매우 기쁘게 생각합니다.
Rio Tinto가 Arcadium을 인수하기로 결정한 주된 이유는 DLE에 대한 Arcadium의 장기적 전문성과 ILiAD의 "다양한 조건에서 광범위한 리튬 함유 염수" 덕분인 것으로 보이며, 리튬 시장의 순환적 특성으로 인한 낮은 가치 평가도 고려되었습니다.
장기적으로 전기화학적 리튬 추출이 흡착제 기반 방법을 대체할 수 있겠지만, 앞으로 이것이 주요 리튬 추출 방법이 된다면 대규모 DLE에 대한 경험이 어차피 보상될 가능성이 높습니다.
리튬 포일
아카디엄은 또한 배터리 성능을 높이고, 제조 비용을 낮추고, 리튬 사용량을 줄이는 데 사용할 수 있는 인쇄형 리튬 호일인 LIOVIX를 개발했습니다.
출처: 아르카 듐
친환경 금속 및 배터리 혁신 분야에서 Rio Tinto의 역할
Arcadium의 인수는 Rio Tinto를 자사의 벤처를 통해 구리 추출 방법을 개선하는 기술 분야와 결합함으로써 광산 산업 혁신자 진영에 확고히 자리매김했습니다. 뉴튼.
뉴톤의 새로운 기술은 채굴된 광석에서 구리 회수율을 훨씬 높일 수 있게 해줍니다.
리오틴토의 알루미늄 생산은 저탄소입니다수력 발전을 이용해 보크사이트를 알루미나로 정제한 후 알루미늄으로 전환한 덕분입니다.
Rio Tinto는 또한 다른 리튬 프로젝트에 투자했으며 최근 다음을 인수했습니다. 아르헨티나의 Ricon 프로젝트 그리고 세르비아의 논란스러운 자다르 리튬 프로젝트(잠재적으로 유럽 최대 규모의 리튬 프로젝트).
최근 인수와 새로운 프로젝트 덕분에 리오틴토는 핵심적인 철광석 채굴 기업으로 계속 인식될 것이며, 에너지 전환에 필요한 모든 금속, 특히 구리, 저탄소 알루미늄, 리튬에서 점점 더 녹색 프로필과 강력한 성장을 보일 것입니다.
결과적으로 리오틴토는 리튬 가격이 불안정해질 수 있는 상황에서 에너지 전환의 혜택을 누릴 수 있을 뿐만 아니라 알루미늄과 구리의 판매가 더욱 안정적이 되면서도 혜택을 볼 수 있는 기업이 되었습니다.
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연구 참고문헌:
1. Busch, Y. Chen, P. Ogbonna & A. Kendall. 리튬 추출 시기와 장소에 대한 수요와 재활용의 영향. Nature Sustainability. (2025). https://doi.org/10.1038/s41893-025-01561-5
