에너지 전환에 중요한 리튬, 막대한 양의 물 필요해

에너지 전환에 중요한 리튬, 막대한 양의 물 필요해: 황원희 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2024-07-19 22:55:56

[이미디어= 황원희 기자] 최근 캘리포니아 폴리테크닉 대학의 새로운 연구에 의하면 EV배터리 및 재생에너지 저장 프로젝트에 중요한 금속을 채굴하는 데 있어서 지표수를 고갈시키고 오염시키는 것으로 나타났다. 또한 리튬 배터리에 필요한 리튬이 고갈될 위험에 처해 있으며 경우에 따라 지역 상수도를 오염시킬 가능성도 있는 것으로 나타났다.

광물을 채굴하는 것부터 배터리 사용을 위해 리튬을 가공하는 것까지, 물은 전하를 유지하는 기능을 하며 우수한 성능을 가진 희토류 금속을 생산하는 데 필수적이다. 전 세계가 기후 온난화의 주범인 화석 연료 사용을 피하면서 리튬 수요가 증가함에 따라, 연구진은 에너지 전환에 중요한 광물을 추출하고 사용하는 환경적인 영향에 점점더 면밀한 조사를 하고 있다.

"리튬과 물: 에너지 저장의 수명 주기에 걸친 물과 사회의 상호작용 영향(Lithium and water: Hydrosocial impacts across the life cycle of energy storage)"이라는 제목의 이 논문은 지역 사회 구성원, 활동가 및 기타 연구자들에게 리튬이 물 공급에 미치는 영향에 대한 기본적인 설명이 잘 나와 있다. 이 연구는 리튬 제품이 전체 수명 주기에 걸쳐 이미 기후 변화의 최전선에 있는 지역 사회에 수자원의 양과 질 모두에 영향을 미칠 상황을 분명히 기술하고 있다. 따라서 가뭄이나 폭염 등 기후 스트레스가 극심한 곳에서는 에너지 전환을 지원하는 일부 산업과 관련된 물 공급 문제에 대해 정확히 인식할 필요가 있다.

기후변화에 관한 정부간 협의체는 의도치 않은 환경적으로 해로운 결과를 초래하는 지구 온난화를 다루기 위한 노력에 대해 우려하고 있다. 특히 재생에너지 개발이 물에 미치는 가장 큰 영향은 단연 광업에서 비롯되고 있다. 전세계 리튬 공급량의 63퍼센트를 공급하고 있는 경질암 채굴에는 막대한 양의 물이 필요하고, 현지 상수도를 오염시키는 것을 방지하기 위한 집중적인 완화 노력이 필요하다. 일례로 미국 네바다주 '태커 패스(Thacker Pass)'에서는 현재 건설 중인 노천식 리튬 광산 한 곳이 41년의 수명에 매년 16억 갤런의 물을 사용하게 될 것이라고 지적하고 있는데 이는 53,000명의 미국인들이 사용할 수 있는 충분한 양의 물이다.

다른 채굴 방법으로는 남아메리카에서 사용되는 리튬 염수 증발이 있는데, 지구 깊은 곳에 위치한 리튬을 채굴하기 위해 염수가 지표면으로 끌어올려 퍼져서 광물을 증발시키고 미네랄을 남긴다. 그 과정은 식수 및 다른 소모성 용도로 안전한 다른 물 공급과 종종 상호 연결되는 깊은 대수층을 고갈시킬 수 있다.

소금물에서 리튬과 다른 광물들을 제거하고 그것이 다시 지하로 보내는 직접 리튬 추출법(DLE)도 있다. 일부 회사들은 그 새로운 방법이 더 지속 가능하고 물 집약적이라고 선전해 왔지만, 이는 사실 방대한 양의 담수를 필요로 한다. 특히 직접 리튬 추출법은 이미 과도하게 조성된 콜로라도 강의 가장 큰 지류에서 물을 끌어올리면서 주민들은 지하에서 나오는 독성 소금물의 담수 오염에 대해 우려하고 있다.

물은 지역사회의 논쟁의 중심에 있다. 이미 지역 우물이 말라가고 있는 네바다주 시골에서는 노천용 리튬 광산이 개발되면서 주민들은 물 공급과 세계에서 가장 멸종위기에 처한 물고기의 서식지인 지역 야생동물 피난처에 미치는 영향에 대해 우려하면서 마을 공동체가 단합하고 있다.

게다가 미국의 에너지 전환을 지원하기에 충분한 광석을 자체적으로 공급할 수 있는 잠재력 때문에 종종 '리튬 계곡'이라고도 불리는 캘리포니아의 솔튼 해에서는, 지역사회단체들과 환경운동가들이 조업을 시작하기 직전 직접 리튬 추출법을 막기 위해 소송을 제기했다.

리튬 광산은 전 세계적으로 다양한 환경에서 발견되기 때문에 건조한 지역에만 있으라는 법은 없다. 그러나 그 양은 다양하고 물 공급을 오염시킬 수 있는 리튬 채굴 방식이 항상 문제라고 연구진은 밝혔다. 따라서 연구진은 리튬 채굴의 영향을 최소화할 수 있는 방법을 제안하고 있는데, 대부분 대중교통을 우선시하고 더 적은 양의 EV를 생산함으로써 필요한 광물의 양을 감소시킴으로써 가능하다는 연구 결과가 나왔다.