전기 자동차와 청정 에너지 저장 장치에 대한 수요가 급증함에 따라 호주는 리튬에 대한 세계 수요의 상당 부분을 충족하기 위해 부상하고 있습니다. 이것은 화석 연료의 필요성을 줄이는 데 도움이 되지만 또 다른 질문을 제기합니다. 어떻게 리튬을 지속 가능하게 공급할 수 있습니까? 서호주(Western Australia) 퍼스(Perth)에서 남쪽으로 차로 약 3시간 거리에 있는 사우스웨스턴 하이웨이(South Western Highway)와 유서 깊은 광산 마을인 그린부시(Greenbushes) 뒤에서 마을의 초등학교 너머 땅이 무너져 내리면서 깊고 회색의 흉터가 드러납니다.
이것은 콘월 구덩이 로 알려진 오래된 주석 광산의 사이트입니다 . 대략 265m(870ft) 깊이의 구덩이의 계단식 벽은 1888년 인근 개울에서 1파운드의 주석을 들어올리면서 시작된 100년 가치의 작업을 나타냅니다. 표면 금속이 풍경에서 제거되었을 때 방법이 결국 화강암과 유사한 거친 질감을 가진 화성암인 모체 페그마타이트 광맥에서 노천 채굴로 바뀌었습니다.
1980년에 Greenbushes에서 또 다른 금속이 발견되었는데, 당시에는 광산 소유주들이 생각할 시간이 없었습니다. 부드럽고 은백색의 반응성 알칼리 금속인 리튬은 지질학적으로 이상한 것으로 여겨졌습니다.
소규모 광산 작업이 1983년에 시작되어 유리 제조, 철강, 주물, 세라믹, 윤활제 및 금속 합금과 같은 틈새 산업 작업에 사용하기 위해 리튬을 추출했습니다. 수십 년 후 기후 변화로 인한 실존적 위험이 널리 이해되고 정부가 전 세계적으로 약 14억 5천만 대의 휘발유 자동차를 전기 자동차로 교체하는 것에 대해 이야기하기 시작하면서 Greenbushes의 매장량이 매우 다른 시각으로 보이기 시작했습니다. .
오늘날 콘월 주석 광산은 사업을 위해 폐쇄되었으며 Greenbushes는 세계에서 가장 큰 리튬 광산이 되었습니다.
세계가 파리 협정 목표를 달성하려면 리튬 수요가 현재 수준의 40배 이상으로 증가할 수 있습니다.
2년도 채 되지 않아 노트북, 전화 및 EV 배터리에 사용하기 위해 정제할 수 있는 리튬이 풍부한 원자재인 호주 스포듀민의 가격이 10배 이상 상승했습니다. Benchmark Mineral Intelligence에 따르면 스포듀민은 2021년 1월 $415(£360)에서 2022년 10월 톤당 $4,994(£4,300)에 판매되었습니다. 국제 에너지 기구 는 2040년까지 리튬 수요가 현재 수준의 40배 이상 증가할 것으로 예상 합니다. 세계는 파리 협정 목표를 달성하는 것입니다.
이것은 새로운 리튬 러시(lithium-rush)에 대한 주장을 촉발시켰고 호주는 스스로를 세계 최고의 공급업체로 포지셔닝했습니다. 세계가 탈탄소화를 돕기 위해 이 금속에 손을 대면서 리튬 채광은 얼마나 지속 가능한가?
2021년에 Greenbushes에서 채굴된 리튬은 전 세계 생산량의 5분의 1 이상을 차지했으며 계속 증가할 것으로 예상됩니다. 2019년 광산 소유주인 Talison Lithium은 19억 달러(12억 달러/11억 파운드) 확장 공사로 부지 크기를 두 배로 늘리는 허가를 받았습니다. 너비와 깊이는 455m(1,490피트)입니다. 높이가 310m(1,020피트)인 런던에서 가장 높은 건물인 더 샤드(The Shard)는 내부에 편안하게 묻힐 수 있었습니다.
Greenbushes는 호주에서 가장 큰 리튬 광산 으로 2021년에 호주에서 채굴된 55,000톤의 리튬 중 40% 를 차지 하지만, 그 뒤에 몇 개가 더 있습니다. 동부의 Kalgoorlie와 최북단의 Pilbara 주변의 서호주 유산 광산 지역에는 총 4개의 다른 하드록 리튬 작업이 있습니다. 여섯 번째 광산은 서호주 외 지역에 있는 유일한 리튬 광산으로 2022년 10월 초에 가동을 시작한 노던 테리토리의 다윈 근처 노천 광산입니다. 다른 두 광산은 다양한 개발 단계에서 다른 제안과 함께 계획 중에 있습니다.
이들의 결합된 생산량을 통해 호주 는 2021년에 세계 리튬의 약 절반 을 공급할 수 있었습니다 . 그 다음으로 큰 공급업체는 칠레와 중국으로, 둘 다 염수 구덩이에서 리튬을 끌어옵니다. 향후 몇 년 동안 남미의 "리튬 삼각형" 국가인 칠레, 아르헨티나, 볼리비아가 생산량을 늘리면서 변화할 것으로 예상됩니다. 칠레는 현재 세계 생산량의 4분의 1을 차지하고 있지만 세계 자원의 거의 10%를 보유하고 있습니다 . 자원 측면에서 볼 때 볼리비아는 전 세계 리튬 매장량의 24%를 보유하고 있고 아르헨티나는 21%를 보유하고 있지만 아직 전 세계 생산량에 크게 기여하지는 않습니다.
이 모든 국가들이 리튬 산업을 발전시키려고 하는 가운데, 세계는 중요한 광물을 어디서 공급하는지에 대해 매우 다른 두 가지 선택에 직면해 있습니다. 호주와 같은 단단한 암석 또는 칠레와 같은 염분이 풍부한 지하수입니다. ( 리튬 광산이 칠레의 풍경을 어떻게 변화시켰는지 확인하십시오 .)
Gavin Mudd는 "하드록 리튬 채굴에 대해 이야기하고 있다면 환경에 미치는 영향은 다른 유사한 채굴 작업과 거의 동일합니다"라고 말합니다. "염수는 근본적으로 다릅니다."
Mudd는 멜버른 RMIT 대학의 부교수이자 호주의 광산 산업을 모니터링하는 독립 조직인 Mineral Policy Institute 의 의장입니다 . 그는 리튬 채굴에 대한 잘못된 정보와 혼란이 일반적이라고 말합니다. 예를 들어, 그는 리튬이 희소한 자원이라는 생각은 입증되지 않았지만 계속 남아 있다고 말합니다. "리튬은 실제로 매우 흔한 광물입니다."라고 Mudd는 말합니다. "도처에서 발견되지만 역사적으로 우리는 그것을 채굴하는 것에 대해 걱정하지 않았습니다."
그는 호주에서 리튬 채굴이 환경에 미치는 영향과 관련하여 사람들이 종종 남아메리카에서 발생하는 상황과 상황을 혼동한다고 말합니다.
차이점은 기본 지질학에서 시작됩니다. 남아메리카와 같은 젊은 풍경에서 리튬은 높은 고도 의 딱딱한 소금 호수 바닥 에서 발견됩니다 . 한편 호주는 더 오래된 지질학입니다. 리튬 함유 페그마타이트 광상은 수십만 년에 걸쳐 충돌하여 호주 대륙을 형성한 땅덩어리 덩어리로 카운티 전역에서 발견됩니다 . 이 지역에는 서호주(Western Australia)의 필바라( Pilbara ) 및 일간( Yilgarn ) 크래톤(대륙 암석), 노던 테리토리(Northern Territory)의 파인 크릭(Pine Creek) 주, 퀸즐랜드(Queensland)의 조지타운(Georgetown) 지역 및 빅토리아 중부가 포함됩니다.
정제 과정은 에너지와 화학적 집약적이기 때문에 환경적 위험을 수반하지만 정부 기관인 Geoscience Australia의 광물 자문 이사인 Allison Britt는 호주에서 리튬을 추출하는 과정은 다른 형태의 금속 채굴과 크게 다르지 않다고 말합니다. 경제적으로 실행 가능한 자원이 확인되면 지표면을 청소하고 흙을 긁어내고 암석을 폭파하고 잔해를 끌어내어 처리합니다.
"각 단단한 암석 퇴적물은 고유한 짐승입니다."라고 Britt는 말합니다. "고급 광상에서는 생산된 리튬에 비해 더 적은 양의 암석을 파냅니다."
남아메리카에서 이 과정은 크고 까다로운 화학 세트를 가지고 노는 것과 비슷합니다. 리튬은 염호의 바닥에 있기 때문에 일반적으로 다양한 다른 광물과 혼합됩니다. 그것을 꺼내 려면 염호 바닥 아래에서 염수를 구덩이로 펌핑한 다음 리튬 농도가 6,000ppm에 도달할 때까지 햇빛에서 물이 증발할 때까지 기다려야 합니다. 생산된 리튬 1톤(2,204lbs)을 생산하는 데 약 190만 리터(418,000갤런)의 물이 필요한 목이 마른 과정이며, 모두 증발로 손실되며 항상 누출 및 유출 위험이 있습니다.
우리는 가능한 한 빨리 탈탄소화해야 한다는 것을 알고 있으며 리튬과 같은 중요한 광물과 기타 광물이 그 경로의 일부입니다. 그러나 우리는 또한 이러한 광물의 채굴이 환경적으로 파괴적이라는 것을 알고 있습니다. – 매기 우드
거기에서 두 지역 모두에서 리튬을 유용하게 만들기 위해 추가로 처리해야 합니다. 칠레 염수 연못에서 끌어낸 탄산 리튬 이 배터리 제조업체가 선호하는 재료인 수산화 리튬이 되기 위해서는 더 많은 작업이 필요합니다 .
호주에서 땅에서 파낸 암석은 스포듀민을 생산하기 위해 부수고 구워져야 합니다. 약 6%의 리튬을 함유한 이 물질은 호주에서 중국으로 운송되어 세계 리튬의 60%와 전 세계 수산화리튬의 80% 를 정제 합니다. 공급망을 다양화하려는 노력의 일환으로 서호주 정부는 자체 리튬 광산에 가까운 지역 정제 시설을 건설하기 위해 노력하고 있습니다.
호주 전역에서 개발 중인 새로운 리튬 정제 시설에 대한 세 가지 제안이 있습니다. 이러한 식물은 자체적으로 환경 문제 를 야기할 것 입니다. 농축액을 만들기 위해 스포듀민을 구우려면 상당한 양의 에너지와 많은 양의 황산이 필요합니다. 결국 슬래그 폐기물도 처리해야 하며, 이는 오염을 유발하지 않도록 모니터링해야 하는 프로세스입니다.
호주 리튬 광산 산업은 아직 초기 단계이지만 웨스턴 오스트레일리아 전역의 100개 이상의 환경 단체를 대표하는 비영리 단체인 웨스턴 오스트레일리아 대화 위원회(Conversation Council of Western Australia)의 전무이사인 매기 우드(Maggie Wood)는 업계를 면밀히 주시하고 있다고 말했습니다. .
"한편으로, 우리는 가능한 한 빨리 탈탄소화할 필요가 있다는 것을 알고 있으며 리튬과 같은 중요한 광물과 기타 광물의 전체 더미는 그 경로의 일부입니다."라고 Wood는 말합니다. "그러나 우리는 또한 그러한 광물의 채굴이 환경을 파괴한다는 것을 알고 있습니다."
예를 들어 환경 운동가들은 Finniss Lithium Project 광산의 퇴적물이 인근 개울을 오염시킬 수 있다는 우려를 제기했습니다 . BBC Future Planet은 이러한 주장에 대응하기 위해 Finniss Lithium Project의 소유주인 Core Lithium에 연락했지만 응답을 받지 못했습니다.
테리토리 내 환경 단체인 노던 테리토리 환경 센터의 공동 책임자인 커스티 하우이는 남쪽으로 차로 1시간 거리에 있는 다윈과 유명한 리치필드 국립공원 사이에 리튬 광상을 추출하기 위해 여러 광산이 열리면서 누적된 환경 영향이 우려된다고 말했습니다. 도시.
Howey는 "그 건너편에 리튬 주택이 있습니다."라고 말합니다. "세계 기준으로 볼 때 매우 깨끗한 지역의 광대한 지역을 보유하고 있으며 현재 [미래 리튬 채굴 허가] 대상입니다.
"열대 생태계이기 때문에 사이클론 위험이 증가하고 엄청난 비가 내립니다. 비는 채광의 적입니다. 금속이 수로로 흘러들어가 혼란을 일으킬 때 입니다.
"우리는 화석 연료 개발을 중단해야 하지만 채굴에 대한 조사도 필요합니다."
BBC Future Planet은 호주 광업의 대표 기구인 호주 광물 위원회(Minerals Council of Australia)에 연락하여 리튬 광업의 영향에 대해 제기된 우려에 대한 의견을 요청했지만 출판물에는 응답하지 않았습니다.
호주의 일부 정치 지도자들은 탈탄소화를 위해 금속을 획득하는 것이 우선 순위라고 주장했습니다. 10월 초, Finniss 리튬 프로젝트가 다윈에서 80km(50마일) 떨어진 곳에 착공했을 때 노던 테리토리의 광업 및 산업 장관인 Nicole Manison이 현장에 있었습니다. 그녀는 언론 과 의 인터뷰에서 "우리는 그 전환에 대해 현실적이어야 합니다. 탈탄소화를 달성하고 기후 변화에 정면으로 대처하기 위해 절대적으로 채굴해야 하는 재료가 있으며 이러한 재료의 대부분은 노던 테리토리에서 사용할 수 있습니다."라고 말했습니다.
호주의 리튬 채광 문제는 업계에서 보다 광범위하게 경험하는 문제와 다르지 않습니다. 노천 채광 은 이미 압박을 받고 있는 생태계 내에서 풍경에 깊은 상처를 남깁니다 . 채광 작업에서 발생하는 먼지는 수로를 오염시킬 수 있는 곳에서 휘젓거나 사람들이 흡입할 수 있는 도시로 날릴 수 있습니다. 폭우 로 인해 미네랄이 제거되어 인근 강으로 씻겨 나가 거나 지하수로 스며들 수 있습니다 . 광산이 폐쇄되면 복구 작업 에 대한 적절한 예산이 책정되지 않았거나 운영자가 한밤중에 사라질 수 있습니다.
RMIT 대학의 개빈 머드(Gavin Mudd)는 이러한 문제를 관리할 수 있다고 말합니다. 일부 추정에 따르면 경암 리튬 채굴이 2030년까지 1천만 톤 의 CO2 배출량을 유발할 것이라고 제안하지만, 정제소 는 운송으로 인한 배출량의 일부. 한편 캐나다에서는 금광이 광산 장비에 전기 를 공급할 수 있고 재생 에너지를 사용하여 시스템에 전력을 공급하여 CO2 배출을 줄일 수 있음을 보여주었습니다.
Mudd는 또한 리튬이 호주에서 집중적으로 채굴될 가능성이 없으며 반직관적으로 석탄 수요가 감소함에 따라 전체 채굴의 순 감소를 초래할 수 있다고 지적합니다. "호주에서는 석탄을 얻기 위해 연간 50억에서 80억 톤 정도의 폐석을 채굴하고 있습니다."라고 그는 말합니다. "사람들은 우리가 방정식에서 석탄을 빼면 그것을 고려하지 않습니다. 그것은 엄청난 일입니다.
"저에게는 이 모든 것이 매우 희망적입니다. 우리가 일을 하는 방식에 여전히 문제가 있지만 그것은 리튬의 문제가 아니라 우리가 채굴을 규제하는 방식의 문제입니다."
이러한 영향을 더 줄이는 또 다른 방법은 재활용률을 높여 새로운 리튬 광산에 대한 수요를 둔화시키는 것입니다. 오늘날 호주는 현재 리튬 이온 배터리 폐기물의 10%만 재활용 합니다. 민간 산업에서 처리하기에는 너무 많은 비용이 소요될 사용된 배터리의 재활용을 감독하기 위해 설립된 BSC(Battery Stewardship Council)의 최고 경영자인 Libby Chaplin은 재활용이 올해 말까지 시급한 문제가 될 것이라고 말했습니다. 전기 자동차 배터리의 수명이 다하기 시작하면서 10년. ( 리튬 배터리 재활용 문제에 대해 자세히 알아보십시오 .)
Chaplin은 "이 문제를 해결하지 않으면 멀지 않은 미래에 매우 큰 배터리 낭비 문제와 리튬 EV 배터리 비축 문제가 발생할 것"이라고 말했습니다. "전기 자동차 배터리를 저장하는 것이 문제가 될 수 있기 때문에 그것이 우리가 원하는 마지막 것입니다."
Chaplin은 지금 작게 시작함으로써 호주가 특히 거리가 문제이기 때문에 이것이 문제가 되지 않도록 적절한 기반 시설을 구축할 수 있다고 말합니다. 대륙에 걸쳐 있는 국가에서 자재를 수집, 운송 및 분류해야 하는 것은 어렵고 비용이 많이 들지만 호주에는 따라야 할 좋은 예가 있습니다. Chaplin은 성공으로 널리 알려진 자동차 납축전지 재활용 시스템을 언급하여 어떻게 할 수 있는지 보여줍니다. 이미 이 방향으로 조치를 취하고 있습니다. 2022년 1월 BSC 는 배터리 제조업체와 협력 하여 부담금 제도 를 도입하여 6개월 만에 제도가 적용되는 소형 배터리 회수율을 8% 미만에서 16% 이상으로 높였습니다. 수입된 각 배터리에 대해 참여 제조업체는 해당 배터리 단위(24g/0.8온스)당 4호주 센트(2p/3 US 센트)를 전국 수거 장소에서 재활용 센터까지 운송하는 비용을 충당하는 기금으로 지불합니다. 이 프로그램은 리튬이온 배터리에만 초점을 맞추는 것이 아니라 빠르게 큰 이익을 얻을 수 있음을 보여줍니다.
대규모 리튬 재활용 산업이 가능한지에 대해 의문을 제기하는 사람들도 있지만 Chaplin은 그렇게 생각합니다. 리튬은 전기차 배터리의 1%에 불과하지만 강철, 플라스틱, 알루미늄, 구리 등 대부분의 재료는 회수할 수 있습니다. 리튬, 흑연 및 코발트를 포함하는 소위 "검은 덩어리"라고 불리는 나머지는 더 어렵지만 여전히 회수할 수 있습니다. 채플린은 이러한 물질 중에서 가장 환경적으로 파괴적인 금속인 코발트를 회수하는 데 우선순위를 두어야 한다고 말합니다. 현재 세계 생산량의 약 70%가 콩고 민주 공화국에서 생산 됩니다.
이 "잃어버린 가치" 를 회복하는 데는 최대 31억 달러(28억 파운드)의 가치가 있을 것으로 생각됩니다 . 제조업체가 최소 4%의 재활용 리튬을 새 배터리에 혼합하도록 요구 하는 배터리 지침 을 도입한 유럽 연합 은 규제가 어떻게 도움이 될 수 있는지 보여주었습니다.
채플린은 더 많은 추출에 대한 수요를 최소화하기 위해 리튬 배터리의 더 나은 재활용이 필요하다는 데 동의합니다. 그녀는 "리튬이나 기후 변화에 대한 대화는 이러한 배터리의 수명이 다했을 때 회수할 수 있는지 확인하는 대화 없이는 불가능합니다."라고 말합니다. "한 번 추출되면 계속 유지할 의무가 있습니다."
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