일본은 전기차 배터리 재활용 분야에서 상당한 기술 발전을 이루었습니다. 후쿠이현의 한 공장은 폐기된 전기차 배터리에서 리튬 성분의 약 90%를 회수할 수 있었습니다. 이 비율은 과거 유사한 공정에 비해 약 2배에 달한다. 자원 자급률을 높이고 해외 공급 의존도를 낮추는 중요한 조치로 평가된다.
이러한 돌파구는 일본의 대규모 비철금속 기업의 자회사인 JX Metals Circular Solutions에서 나왔습니다. 회사는 이르면 2025년 4월 관련 기술을 발표했지만, 최근 일본 언론이 쓰루가 공장의 실제 공정 흐름을 공개하고 나서야 폭넓은 관심을 끌었다. 나카가와 타다시(Tadashi Nakagawa) 공장 부사장은 NHK와의 인터뷰에서 리튬 추출 공정에 사용되는 화학물질과 공정 경로를 재설계하여 회수율을 크게 높였다고 말했습니다.
구체적인 공정으로는 오래된 배터리를 먼저 해체한 뒤 소각해 플라스틱, 전해액 등 비금속 물질을 제거한다. 그런 다음 잔류물은 재사용 가능한 금속 성분이 풍부한 소위 "검은 덩어리"로 분쇄됩니다. 다음으로 공장에서는 수성 습식 제련 공정을 사용하여 흑색 화약에서 리튬을 추출합니다. 새로운 공정의 독창성 중 하나는 회수된 수산화리튬이 기존 정제 공정에 필요한 일부 화학 시약을 대체하여 높은 회수율을 유지하면서 기존 방법에 비해 전체 탄소 배출량을 약 40% 줄인다는 것입니다.
일본의 경우, 이러한 발전은 분명한 전략적 중요성을 갖습니다. 오랫동안 일본은 리튬뿐만 아니라 코발트, 니켈 등 배터리에 사용되는 거의 모든 핵심 광물을 수입에 의존해 왔으며, 정제 공정의 상당 부분이 중국에서 완료되었습니다. 배터리 공급망의 취약성을 줄이기 위해 일본은 한편으로는 기술 혁신을 촉진하고 다른 한편으로는 입법을 통해 재활용 시스템을 강화합니다. 올해 발효되는 새로운 법률에서는 제조업체와 수입업체가 휴대폰, 전자 담배, 전동 공구 등에 사용되는 소형 휴대용 배터리를 재활용하도록 요구하고 있으며 재활용 과정에서 리튬 회수율이 2030년까지 70%에 도달해야 한다고 분명히 제안하고 있습니다. 반면 후쿠이 공정에서 달성한 회수율은 90%입니다. 정책 목표를 훨씬 초과했다.
그러나 "고철 배터리의 리튬"에 대한 글로벌 경쟁에서 일본만이 유일한 것은 아닙니다. 미국에서는 전 테슬라 최고기술책임자(CTO) JB 스트라우벨이 설립한 재활용 기업 레드우드 머티리얼즈(Redwood Materials)가 자사 공장에서 현재 매년 약 25만대의 전기차에 해당하는 배터리를 처리하고 있으며, 이 배터리에서 약 95%의 리튬 성분을 회수할 수 있다고 주장하고 있다. 이는 2차 자원 분야에서 국가간 경쟁이 시작되었음을 보여준다.
일본의 현재 재활용 시스템에서 가장 큰 병목 현상은 기술이 아니라 사용한 배터리의 재활용 채널 자체입니다. 현 단계에서 일본에서는 폐 리튬이온 배터리 중 약 14%만이 공식 재활용 시스템에 등록되었으며, 폐기된 전기 자동차 중 다수가 해외로 수출되어 해당 배터리에 포함된 주요 금속을 국내에서 재사용하기가 어렵습니다. 효율적인 기술이 등장했다는 전제 하에, 폐배터리의 재활용률을 향상시키고 중고차 및 폐제품에 의한 자원 손실을 방지하는 방법은 일본이 배터리 자원 안보와 순환경제를 구축하는 과정에서 시급히 해결해야 할 새로운 문제가 되었습니다.