폐배터리 속 리튬을 미생물로 90% 이상 회수할 수 있는 기술이 개발됐다. 전기차와 에너지저장장치 보급 확대로 핵심 광물 수요가 늘어나는 가운데, 화학약품 사용을 줄이는 폐배터리 재활용 기술로 활용될 수 있을지 주목된다.

기후에너지환경부 산하 국립낙동강생물자원관은 담수 미생물을 활용해 이차전지 폐기물에서 리튬을 90% 이상 회수할 수 있는 기술을 최근 개발했다고 13일 밝혔다.

낙동강생물자원관 연구진은 2025년부터 보유 중인 담수 미생물자원을 대상으로 폐배터리 블랙 파우더 안에서 리튬을 효율적으로 회수할 수 있는 미생물을 탐색했다. 블랙 파우더는 폐배터리를 물리적으로 분쇄해 얻은 검은색 분말로, 리튬과 니켈, 코발트, 망간 등 유가금속이 포함돼 있다.

연구진은 기존 황산 처리 방법보다 금속 회수 성능이 높은 미생물 '아스퍼질러스 루추엔시스'를 찾아냈다. 이 균주의 배양액을 활용한 실험에서는 폐배터리 블랙 파우더 안의 리튬을 최대 90.3%까지 회수했다.

낙동강생물자원관은 해당 회수율이 황산 처리 조건보다 약 9~23% 높은 수준이라고 설명했다. 실험은 80도 조건에서 24시간 동안 진행됐다.

이번 연구는 전기차와 에너지저장장치 보급 확대로 리튬 등 배터리 핵심 광물 수요가 늘어나는 상황에서 나왔다. 한국은 리튬 등 주요 광물 대부분을 수입에 의존하고 있어 폐배터리 재활용을 통한 자원 확보 필요성이 커지고 있다.

낙동강생물자원관은 연구 결과를 바탕으로 아스퍼질러스 루추엔시스를 활용한 폐이차전지 유가금속 회수 기술 특허를 이달 중 등록할 예정이다.

연구진은 미생물이 생산하는 유기산을 활용한 유가금속 회수 기술도 개발하고 있다. 미생물 배양시설을 갖추기 어려운 산업 현장에서도 관련 기술을 활용할 수 있도록 하기 위한 후속 연구다.

이번 기술은 실험 조건에서 리튬 회수율을 높인 사례다. 다만 산업 현장에서 활용되려면 폐배터리 원료 성분 차이, 대량 처리 과정의 회수 효율, 처리 시간과 비용, 기존 공정과의 연결 가능성이 추가로 검증돼야 한다.

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