프라운호퍼, 배터리 재활용 공정 비용·탄소 비교 도구 개발

프라운호퍼 FFB와 아헨공대(RWTH Aachen)가 리튬이온 배터리 재활용 공정을 평가하는 계산 모델을 개발했다. 이름은 모듈러 라이프사이클 툴(Modular Lifecycle Tool)로, 재활용 업체와 기술 공급사, 배터리 제조사가 서로 다른 공정을 경제성과 환경성 양쪽에서 같은 기준으로 비교하도록 만든 것이다. 모듈 방식으로 재활용 사슬 전체를 영역과 공정 단계, 기술 단위로 나누기 때문에 예컨대 파쇄 방식을 바꿨을 때 이후 공정이 어떻게 달라지는지를 따로 떼어 볼 수 있다.

배경에는 재활용 사업의 수익성 문제가 있다. EU 연구 프로젝트 세이프루프(Safeloop)의 최근 연구는 검토한 조건에서 유럽의 리튬이온 배터리 재활용이 배터리 팩 1kg당 평균 약 1.90유로의 손실을 낸다고 밝혔다. 연구진은 위험물 운송과 해체, 그리고 소재 회수량의 불확실성을 주요 비용 요인으로 지목했다.

도구는 공정 단계별 정보를 담은 데이터베이스를 기반으로 한다. 사용자가 소재 처리량과 재활용할 배터리의 조성 같은 값을 넣어 공정 사슬을 직접 구성하면, 모델이 소재 흐름을 끝까지 추적해 에너지 소비와 CO₂ 배출, 운영·투자 비용, 회수한 원자재 판매 수익 같은 지표와 연결한다. 폐기 비용과 지역 전력 믹스, 인건비, 설비 가동률도 계산에 넣을 수 있다. 처리량이나 분리 효율, 회수율이 달라지면 하위 공정과 비용·배출에 미치는 영향이 표시돼, 비용이나 배출이 특히 몰리는 구간을 찾아내고 산업 규모 확대 시나리오를 검토하는 데 쓰인다.

프라운호퍼 FFB의 베네딕트 그루버 연구원은 "이 도구로 서로 다른 재활용 개념을 공통 기준에서 비교할 수 있게 해, 기술적·전략적 의사결정의 든든한 토대를 만드는 것이 목표"라고 설명했다. 이 모델은 기존 공정 최적화와 신기술 평가에 모두 쓸 수 있다. 재활용 업계와 플랜트 엔지니어링, 컨설팅 업체가 참여한 컨소시엄 연구로 개발됐고, 앞으로 배터리 화학 조성과 지역별 데이터, 규제 시나리오를 추가해 평가 범위를 넓힐 계획이다.

---

이 글은 Electrive 기사를 읽고 요점을 정리한 것입니다. 전문은 원문에서 확인하세요.

원문 보기 ↗