설비 실증 사업 추진…1500톤 규모 폐배터리 처리 가능
[매일일보 박주선 기자] 두산중공업은 폐배터리를 재활용해 탄산리튬을 회수하는 기술 개발에 성공했다고 23일 밝혔다. 탄산리튬은 배터리에서 전기를 생성하고 충전하는 역할을 하는 핵심 소재로, 노트북과 휴대폰 등 정보기술(IT) 기기 배터리에 주로 사용된다.
폐배터리에서 탄산리튬을 추출하기 위해서는 △열처리 △산침출 △결정화 공정을 거치는데 이 과정에서 일반적으로 황산 등 화학물질이 사용된다. 산침출은 산성 용액으로 재료를 녹이는 작업을 말한다. 열처리는 재료를 목적에 따라 가열해 재료의 구조와 성질을 변화시키는 과정이다.
두산중공업은 화학제를 사용하지 않는 새로운 리튬 추출 공법을 개발했다. 폐배터리는 리튬·코발트·니켈 등 금속 화합물로 구성된다. 이 중 리튬은 열처리 중 발생한 이산화탄소와 반응해 탄산리튬으로 변환된다. 두산중공업이 개발한 기술은 폐배터리 내부물질을 열처리하고 증류수를 활용해 리튬을 선택적으로 분리, 전기흡착식 결정화 기술로 탄산리튬을 추출하는 식이다. 두산중공업은 이 공법에 대해 “기존 추출 방식에 비해 공정이 단순해 경제성이 높고, 화학제를 사용하지 않아 환경적으로도 장점이 있다”고 설명했다.
두산중공업은 올해 하반기부터 연간 1500톤 규모의 사용 후 배터리를 처리 할 수 있는 설비 실증을 추진한다. 또 순도 99%의 탄산리튬을 생산하는 등 본격적인 사업에 나설 예정이다.
두산중공업은 폐배터리 재활용 기술 및 폐플라스틱·폐비닐로 수소를 생산하는 기술 등 폐자원 처리 기술을 통해 ‘순환 경제’ 구축에 앞장서는 한편 ESG(환경·사회·지배구조) 경영을 강화해 나갈 계획이다.
송용진 두산중공업 부사장은 “이번 기술 개발로 광산 등 자연에서 리튬을 채굴하는 방식보다 온실가스 발생량을 대폭 줄이고 자원을 절약할 수 있는 친환경 처리 기술을 확보하게 됐다”며 “2029년 1만 9000톤 규모로 급증이 예상되는 국내 폐배터리 재활용 시장을 적극 공략해 나가겠다”고 말했다.
