전기차에 들어가는 배터리의 필수품, 리튬이란 무엇일까?

부드럽고 은백색의 금속인 리튬은 배터리의 핵심 성분으로서의 역할 때문에 "제2의 기름"으로 불렸다. 리튬 이온 배터리는 전기 자동차에 전력을 공급하는 것에서부터 재생 가능한 에너지를 저장하는 것에 이르기까지 다양한 응용 분야에 사용된다. 전기 자동차와 재생 가능한 에너지원에 대한 수요가 증가함에 따라 리튬에 대한 수요도 증가하고 있다. 본 논문에서는 리튬의 중요성, 리튬의 공급원 및 리튬의 생산과 관련된 과제에 대해 알아본다.

리튬은 암석과 광천에서 소량 발견되는 반응성이 높은 금속이다. 그 금속은 원자 번호가 낮고 모든 금속 중에서 가장 가볍다. 리튬은 세라믹, 유리, 윤활제, 배터리 생산에 사용된다. 리튬 이온 배터리는 스마트폰에서 노트북, 전기 자동차에 이르기까지 거의 모든 휴대용 전자 장치에 사용되기 때문에 후자는 아마도 가장 중요한 응용 분야일 것이다.

최근 몇 년간 전기자동차 산업의 성장으로 리튬 수요가 급격히 증가하고 있다. 점점 더 많은 국가들이 휘발유 자동차를 단계적으로 폐지하겠다고 약속함에 따라, 전기 자동차에 대한 수요는 증가할 것이다. 전기 자동차는 리튬 이온 배터리를 필요로 하는데, 이것은 리튬에 대한 수요가 앞으로 몇 년 동안 계속해서 증가할 것이라는 것을 의미한다.

리튬 생산과 관련된 가장 큰 과제 중 하나는 금속의 공급원을 찾는 것이다. 리튬은 암석과 약수터에서 발견되지만 추출이 어렵고 비용이 많이 든다. 현재, 세계 리튬의 대부분은 남아메리카의 염분 매장지에서 나온다. 염분 침전물은 광천의 물이 증발할 때 형성되어 리튬염을 남긴다. 염분 침전물에서 리튬을 추출하는 과정은 염분을 연못에 퍼넣고 증발시켜 탄산리튬으로 가공할 수 있는 리튬염을 남기는 것을 포함한다. 그러나, 이러한 공정은 느리고 비용이 많이 들고, 염수 퇴적물로부터 리튬을 추출할 때의 환경적 영향에 대한 우려가 있다.

리튬의 또 다른 공급원은 호주, 캐나다, 그리고 다른 나라들에서 발견되는 단단한 암석 퇴적물이다. 경암 채굴은 광석을 추출하기 위해 시추하고 폭파하는 것을 포함하며, 그 후 리튬을 추출하기 위해 처리된다. 이 공정은 염수 퇴적물에서 리튬을 추출하는 것보다 비용이 많이 들지만, 물 집약도가 낮고 환경 풋프린트도 작다.

리튬 생산과 관련된 어려움에도 불구하고, 저탄소 경제로의 전환에서 금속의 중요성을 부인할 수 없다. 리튬 이온 배터리는 재생 에너지 저장의 핵심 부품으로, 풍력이나 태양열과 같은 간헐적인 에너지원을 전력망에 통합하는 데 필수적이다. 리튬 이온 배터리는 또한 전기 자동차에 필수적인데, 전기 자동차는 휘발유 자동차에서 벗어나는 데 중요한 부분을 차지한다.

결론적으로, 리튬은 저탄소 경제로의 전환을 위한 중요한 금속이다. 리튬이온전지의 핵심 성분으로서 그 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 그러나, 금속의 공급원을 찾고 추출의 환경적 영향을 최소화하는 것을 포함하여, 리튬 생산과 관련된 과제들이 해결되어야 한다. 세계가 화석 연료로부터 계속해서 멀어짐에 따라, 리튬에 대한 수요는 증가할 것이다. 따라서, 이 중요한 금속을 생산하기 위한 지속 가능하고 책임 있는 방법을 찾는 것이 중요하다.