재활용 선구자들은 희토류 스크랩 격차를 줄이기 위해 경쟁합니다: Andy Home

서방은 희토류 자석에 대한 중국 의존도를 어떻게 깨뜨릴 수 있을까요?

이 질문은 올해 초 중국이 수출을 제한하면서 서방 제조 체인을 통해 충격파를 보낸 이후 새로운 시급성을 띠고 있습니다.

특히 미국에서는 국방부가 미국 유일의 희토류 광산 운영사인 MP 머티리얼즈(MP.N)의 직접 지분을 확보하고 제품 가격을 보장하는 등 국내 광산-자석 공급망 구축 경쟁이 가속화되고 있습니다.

그러나 해결책의 일부는 오래된 노트북, 전동 공구, 스마트폰 등 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 곳에 숨어 있습니다.

오늘날 첨단 기술 세계에서 희토류의 중요성을 고려할 때, 재활용되는 비율이 1% 미만이라는 사실은 놀랍습니다.

이제 곧 바뀔지도 모릅니다.

기술적 혁신

낮은 재활용률은 기술적인 문제와 경제적인 문제가 복합적으로 작용한 결과입니다.

자석 모터를 해체하고 희토류를 제거한 후 재처리하는 작업은 수작업과 에너지 집약적일 수 있습니다. 최종 제품의 희토류 원소 농도가 너무 낮아서 그만한 가치가 없는 경우가 많습니다.

예를 들어, 자동차 파쇄기는 수명이 다한 자동차에서 구리와 알루미늄을 제거하지만 희토류 자석은 제철소로 보내져 매립지로 가는 슬래그로 손실됩니다.

하지만 몇몇 기업에서는 다양한 기술을 사용하여 이 문제를 해결한 것으로 보입니다.

캐나다의 Cyclic Materials는 지난 6월 온타리오에 위치한 재활용 시설(link)에 2,500만 달러를 투자하여 연간 500톤의 자석이 풍부한 공급 원료를 혼합 희토류 산화물로 전환한다고 발표했습니다.

Cyclic은 유비쿼터스 공유 전기 자전거 업체인 Lime (link) 및 영국의 선도적인 자동차 해체 업체인 SYNETIQ (link) 과 수명이 다한 모터 공급 계약을 체결했습니다.

독점적인 해체 및 처리 기술은 희토류뿐만 아니라 구리와 같은 다른 모든 금속을 회수하여 퀘벡에 있는 글렌코어의 GLEN 혼 제련소 로 보내져 다시 음극으로 정제됩니다.

아메리칸 리소스 코퍼레이션의 AREC 리엘리먼트 기술 사업부는 인디애나에 있는 공장에서 크로마토그래피(link)를 사용하여 희토류 자석과 수명이 다한 리튬 이온 배터리에서 금속을 분리하는 기술을 선도적으로 개발하고 있습니다.

이번 달에 국방부로부터 2백만 달러의 보조금 (link) 을 받은 이 회사는 자사의 기술 (link) 이 기존 재활용 공정보다 에너지를 75% 덜 사용하고 탄소 배출량을 70% 줄인다고 주장합니다.

웨스턴 디지털 WDC, 마이크로소프트 MSFT, 크리티컬 머티리얼스 리사이클링을 포함한 다자간 협력은 에너지부의 크리티컬 머티리얼스 혁신 허브 (link) 에서 개발한 (link) 무산 용해 기술을 시범적으로 사용하여 마이크로소프트 데이터 센터에서 수집한 하드 드라이브에서 희토류를 회수했습니다.

MP 머티리얼즈는 5억 달러 규모의 제휴(link)를 통해 희토류 재활용 사업에도 진출하고 있습니다(Apple AAPL).

마그네틱 파워

이 재활용 혁명은 이제 막 시범 운영에서 상업적 규모로 전환하기 시작했습니다.

하지만 이 새로운 기술은 새로운 광산이나 1차 처리 공장보다 훨씬 저렴한 가격으로 제공됩니다. 또한 더 빠르게 공급할 수 있습니다.

게다가 서방이 중국의 희토류 고갈에서 벗어나려면 청정에너지 부문의 급증하는 수요를 따라잡을 수 있는 1차 및 2차 공급원이 모두 필요합니다.

내연기관 자동차는 센서와 오디오 시스템과 같은 보조 기능을 위해 소수의 소형 자석 모터만 필요합니다. 하지만 영구 자석은 대부분의 전기 및 하이브리드 자동차의 핵심 부품으로, 희토류 수요가 5배나 증가했습니다.

또한 희토류 자석은 재생 에너지로의 전환에 따라 급성장하고 있는 풍력 터빈의 핵심 부품이기도 합니다.

컨설팅 업체 McKinsey에 따르면 영구 자석에 대한 전 세계 수요는 향후 10년간 세 배로 증가할 것으로 예상됩니다.

네오디뮴, 프라세오디뮴, 디스프로슘, 테르븀과 같은 핵심 자석 희토류 원소의 사용량은 2022년 59,000톤에서 2035년 176,000톤으로 증가할 것으로 예상됩니다.

도시 광산 개발

맥킨지에 따르면 현재 발표된 프로젝트 파이프라인에 따르면 2035년 자석 희토류 공급량은 수요에 비해 약 30%인 6만 톤이 부족할 것으로 예상됩니다.

한 가지 주의할 점은 이 평가에서 예측치를 발표하지 않고 쿼터를 통해 희토류 생산을 규제하는 중국은 제외되었다는 점입니다.

서방이 중국의 희토류 장악력을 완화하려고 노력하고 있지만, 맥킨지는 "현재의 파이프라인과 궤적은 향후 5~10년 동안 부족할 것"이라고 경고하면서 점진적인 공급 다변화만 있을 것으로 보고 있습니다.

따라서 중국이 글로벌 공급 부족을 메울 가능성이 가장 높은 국가가 되어 서구의 희토류 딜레마가 향후 10년간 지속될 것으로 보입니다.

스크랩은 희토류 전력의 글로벌 균형에 중요한 지렛대가 될 수 있습니다. 맥킨지는 스크랩 풀이 계속 축적되고 전자 기기의 소형 자석에서 전기 자동차 및 풍력 터빈의 대형 자석으로 전환될 것으로 예상합니다.

2035년까지 희토류 가치 흐름은 40,000톤의 소비 전 스크랩과 41,000톤의 소비 후 스크랩을 생성할 수 있습니다. 전자는 대부분 세계 최대 생산국인 중국에 집중될 것이지만, 후자는 지리적으로 광범위하게 분포할 것입니다.

도시 광산을 활용하면 서구가 급증하는 수요를 충족하고 국내 공급망을 구축하는 데 도움이 될 것입니다.

실제로 맥킨지의 말을 인용하자면, "에너지 전환의 동력은 스크랩 풀과 이를 활용하는 기술을 이해하는 데서 시작된다"고 할 수 있습니다.

이제 이를 위한 경쟁이 시작되었습니다.

이 글의 의견은 로이터 통신의 칼럼니스트인 필자의 의견입니다.