새로운 제조 공장에 대한 투자가 활발해지면서 전 세계 리튬이온 배터리(LIB) 생산량이 매년 사상 최고 기록을 갈아치우고 있습니다. 세계 경제의 더 많은 부문이 전기화되는 추세에 따라 LIB가 모든 크기의 장치에 대한 기본 기술로 채택되는 경우가 늘고 있습니다.
이러한 수요 증가가 지속 가능한 원자재 공급에 대한 필요로 이어지고 있습니다. 배터리 생산 중 발생하는 폐기물을 처리하기 위한 환경 친화적 솔루션의 개발은 수명이 다 된 배터리의 폐기와 마찬가지로 똑같이 중요한 목표입니다.
이 목표는 오늘날 대부분의 배터리가 환경 침출로 이어질 수 있는 독성 유기 전해질과 중금속으로 구성되어 있기 때문에 매우 중요합니다. 또한 LIB 배터리는 일반적으로 완제품 생산지에서 멀리 떨어진 곳에서 채굴되는 희귀하고 귀중한 광물을 사용합니다.
이는 배터리 대량 제조를 위해 이러한 광물의 채굴, 정제 및 운송에 상당한 투자가 필요함을 의미합니다. 그리고 배터리 폐기물에 대한 무분별한 처리는 배터리 기반 산업 혁명이 구상하는 환경적 이점을 쉽게 무색하게 만들 수 있습니다.
전 세계적으로 리튬이온 배터리 생산이 늘어나고 있는 상황에서, 원자재 수요를 충족하고 수명이 다한 배터리의 친환경적 폐기 방법을 제공하기 위해 효과적인 재활용이 매우 중요한 문제로 부상하고 있습니다.
재활용 솔루션
배터리 재활용은 이러한 딜레마에 대한 해결책 일부를 제공합니다. 재활용을 하면 배터리 생산을 위해 조달해야 하는 새로운 원자재의 양을 줄일 수 있습니다. 또한 재활용은 수명이 다한 배터리 폐기물의 처리 방법도 제공합니다.
지난 수십 년간 배터리 재활용 업체들은 단 하나의 기술 솔루션만 보유하고 있었습니다. 바로 건식 야금법이 그 기술입니다. 이 기술은 배터리 폐기물을 불에 태워 원하지 않는 유기 물질과 플라스틱을 제거하는 것과 관련이 있습니다. 안타깝게도 건식 야금법을 통해 재활용업체가 얻을 수 있는 것은 원래 사용한 재료의 일부, 즉 주로 집전체의 구리와 양극의 니켈/코발트뿐이었습니다. 가장 중요한 것은 이 과정에서 희소 원소인 리튬이 완전히 소실된다는 것입니다.
이 기존의 기술은 최근에 습식 야금법으로 대체되었습니다. 이 습식 야금법 공정에서는 용매를 사용하여 리튬 등의 귀중한 금속을 침출하거나 추출합니다. 이러한 금속은 이후 복잡하고 선별적인 추출 공정을 거치면서 개별 금속 화합물로 분리됩니다. 이렇게 분리된 금속 화합물은 다시 배터리 재료 공급망으로 반환될 수 있습니다.
습식 야금법은 건식 야금법에 비해 매우 발전된 기술입니다. 하지만 대규모로 구현하기에는 여전히 많은 에너지가 소모되고 기술적으로 복잡할 뿐만 아니라 경제적으로도 다양한 외부 요인에 민감합니다.
업사이클링 – 차세대 솔루션
Coherent에서 이제 과거에 사용했던 모든 형태의 재활용 방식을 대체할 수 있는 환경 친화적이고 경제적이며 기술력이 우수한 대체 기술을 개발했습니다. 이 기술은 전 세계적으로 배터리 폐기물 처리 과정을 혁명적으로 변화시킬 것으로 예상됩니다.
당사는 이 솔루션을 SHARP(간소화된 습식 야금 고급 재활용 공정)라고 부릅니다. LIB에서 중요한 금속을 개별적으로 분리하지 않고 효율적으로 회수할 수 있는 최초의 기술입니다. 이 기술은 이러한 금속을 새로운 배터리 생산 과정에 사용하기에 적합한 양극재로 바로 "업사이클링"합니다.
Coherent SHARP 혁신 공정이 제공하는 세 가지 탁월한 이점:
강화된 환경친화성 |
SHARP는 액체를 전혀 배출하지 않으며 유독성 고체, 가스 또는 액체를 생성하지 않습니다. 또한 물 소비량 및 에너지 요구사항 덕분에 세계 최고의 친환경 배터리 재활용 솔루션으로도 인정받습니다. |
더 높아진 효율성 |
SHARP를 통해 중요 금속의 95% 이상을 회수할 수 있습니다. 그리고 SHARP는 새로운 LIB 생산을 위한 전구체 및/또는 양극재를 바로 생산합니다. 따라서 이러한 금속의 개별적 분리 및 정제를 위한 여러 복잡한 정제 단계가 완전히 없어지거나 대폭 단축되었습니다. 따라서 SHARP는 제조업체에 조정 가능한 공급원료 공정 흐름을 제공하므로 더 많은 제조업체가 이 솔루션을 채택할 것으로 보입니다. |
비용 절감 |
SHARP는 개별 금속 분리의 필요성을 없애거나 줄여 기존 습식 야금법 기반 처리에 비해 비용을 약 60% 낮추어 줍니다. 또한 공정 중에 사용되는 화학 물질 재생 능력 덕분에 소모품 및 유틸리티 비용도 모두 절감됩니다(약 30% 절감). |
효율적인 습식 야금법 기반 공정을 통해 수명이 다한 배터리 블랙 매스에서 귀중한 금속의 95% 이상을 회수할 수 있습니다.
원자재 채굴, 자재 재고 비축, LIB 폐기물 처리 등의 부정적인 환경 요인이 의미 있는 방식으로 해결될 때까지는 글로벌 전기화가 진정한 "친환경"으로 간주될 수 없습니다. Coherent SHARP 기술은 배터리 제조 비용을 낮출 수 있는 실용적인 방법입니다. 이 기술을 사용하여 배터리 및 EV 생산업체는 더 큰 규모의 경제를 달성하고 환경에 긍정적인 영향을 미치면서 비용을 절감할 수 있습니다. 이 기술은 LIB 배터리 구동식 EV의 지속적인 채택을 보증하는 진정으로 지속 가능한 솔루션입니다.
Coherent 리튬이온 배터리 재활용 및 더 지속 가능한 사회를 만들기 위한 당사의 약속에 대해 더 자세히 알아보십시오.
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