신재생에너지차량·에너지저장장치가 폭발적으로 성장함에 따라 폐리튬이온전지가 '폐기물 물결'을 맞고 있다. 업계 데이터에 따르면 2024년 중국 폐리튬이온전지 이론적 회수량은 150만 톤을 돌파했으며, 이러한 '폐기 전지'의 핵심 성분 중 알루미늄 비율은 무려 8%-15%에 달한다. 이처럼 종종 간과되는 금속이 파쇄 회수 기술을 통해 자원·환경보호·산업발전을 이끄는 핵심 지점으로 떠오르고 있다.
1. 자원 딜레마 해결：원생알루미늄 의존도 낮추고 '희귀 자원' 지키기
알루미늄은 지구 지각에서 풍부하게 존재하지만, 원생알루미늄 추출에는 '보크사이트 광석 채굴-알루미나 제련-전해알루미늄 생산'의 긴 공정이 필요하다. 또한 보크사이트는 비재생 자원으로, 중국 1인당 보크사이트 매장량은 세계 평균의 1/3에 불과하며, 외국 의존도는 50%를 넘는다. 하지만 폐리튬이온전지에 포함된 알루미늄（주로 전극 집전체에 알루미늄 호일 형태로 존재）는 파쇄·분류·정제 등 공정을 통해 직접 고순도 재생알루미늄으로 전환할 수 있으며, 순도는 99.5% 이상에 이르러 리튬이온전지·자동차 부품 등 고급 분야의 재사용 요건을 완전히 충족시킨다.
연간 10만 톤의 폐리튬이온전지를 회수하는 경우를 예로 들면, 1.2만 톤의 재생알루미늄을 추출할 수 있으며, 이는 보크사이트 광석 채굴을 12만 톤 줄이고, 수자원 2400만 입방미터를 절약하는 효과와 같다. 즉 폐리튬이온전지에서 1톤의 알루미늄을 회수할 때마다 지구를 위해 소형 보크사이트 광산 1곳의 연간 채굴량을 '아끼는' 것이며, 근원적으로 자원 부족 압력을 완화할 수 있다.
2. 환경 문제 직격：에너지 소비·배출량 감소, 생태 압력 완화
원생알루미늄 생산은 전형적인 '고에너지 소비·고오염' 산업이다. 1톤의 원생알루미늄을 생산하기 위해서는 13500kWh의 전력을 소비해야 하며, 동시에 이산화탄소 12.5톤·불화물 0.5톤을 배출하고, 대량의 적토（보크사이트 제련 폐기물로, 적치 시 토양과 지하수를 오염시키기 쉽다）을 발생시킨다. 하지만 재생알루미늄 생산은 '혁신적 배출 감소'를 실현했다. 파쇄 회수 공정을 통해 리튬이온전지에서 알루미늄을 추출할 경우, 1톤의 재생알루미늄 생산에 필요한 전력 소비는 단 500kWh에 불과하며, 에너지 소비량은 원생알루미늄의 3.7%에 불과해 직접적인 에너지 절약률은 95% 이상이다. 이산화탄소 배출량은 0.3톤으로 줄어 97.6% 감소했으며, 전 과정에서 적토·불화물 등 유해 폐기물은 전혀 발생하지 않는다.
더 중요한 것은 폐리튬이온전지를 무분별하게 버릴 경우, 알루미늄 호일이 전해액과 반응하여 독성 물질을 방출해 토양과 수원을 오염시킨다는 점이다. 하지만 규범적인 회수를 통해 오염을 피할 뿐만 아니라, '유해 폐기물'을 '녹색 자원'으로 전환할 수 있다. 2024년 중국은 리튬이온전지 알루미늄 회수를 통해 연간 이산화탄소 감축량을 80만 톤 이상 달성했으며, 이는 나무 440만 그루를 심는 탄소 고정 효과와 같다.
3. 경제적 가치 활성화：비용 절감·효율 향상, 산업사슬 단점 보완
기업 입장에서 리튬이온전지에서 알루미늄을 회수하는 것은 '비용 절감・수익 증대'의 양수 효과를 가져오는 선택이다. 한편으로 재생알루미늄 생산 비용은 원생알루미늄의 60%에 불과하다. 원생알루미늄은 전해알루미늄 생산량 조절・전력 가격 변동의 영향을 크게 받지만, 재생알루미늄 원료（폐리튬이온전지 알루미늄 호일） 가격은 안정적이며, 생산 공정이 짧고 장비 투입이 적어 리튬이온전지 기업의 원료 구매 비용을 낮출 수 있다. 某 신재생에너지 기업 데이터에 따르면, 재생알루미늄을 사용해 전극 집전체를 제작한 후, 단일 리튬이온전지 재료 비용은 8%-10% 하락했고, 연간 이익은 1000만 위안 이상 증가했다.
다른 한편으로 알루미늄 회수는 산업사슬 '부족분'을 메울 수도 있다. 현재 중국 리튬이온전지 산업의 연간 알루미늄 호일 수요는 30만 톤을 넘으며, 재생알루미늄 공급은 하류 수요에 직접 연결되어 수입 고급 알루미늄 호일에 대한 의존도를 낮출 수 있다. 2023년 중국 리튬이온전지 알루미늄 회수 시장 규모는 20억 위안을 돌파했으며, 2025년에는 50억 위안으로 성장할 것으로 예상되어 신재생에너지 회수 산업의 중요한 성장 동력이 될 것이다.
4. 산업 기반 공고화：신재생에너지 '폐쇄 루프' 지원, 이중탄소 목표 수립
신재생에너지 산업의 지속 가능한 발전은 '생산-사용-회수-재이용'의 폐쇄 루프 시스템과 떼려야 뗄 수 없으며, 알루미늄 회수는 이 폐쇄 루프의 '핵심 링크'이다. 리튬이온전지 내 알루미늄이 순환 재사용되면, 원생 자원 소비를 줄일 뿐만 아니라 산업사슬의 외부 환경 의존도를 낮출 수 있다. 예를 들어某 자동차 기업은 '전지 회수-알루미늄 재사용-신차 전지 생산' 모델을 통해 기업 내부에서 알루미늄 자원 순환을 실현했으며, 연간 외부 알루미늄 구매량을 3000톤 줄인 동시에 원료 공급 주기를 단축했다.
국가 '이중탄소 목표（탄소 피크·탄소 중립）' 관점에서 볼 때, 리튬이온전지 알루미늄 회수의 에너지 절약·탄소 감축 효과는 신재생에너지 산업 '저탄소 전환'에 중요한 지원을 제공하고 있다. 추산에 따르면 2030년 중국 폐리튬이온전지 알루미늄 회수율이 90%에 달할 경우, 연간 500만 톤 이상의 이산화탄소를 감축할 수 있으며, '2060년 탄소 중립' 목표 달성에 핵심적인 기여를 할 수 있다.
결론：'전지 속 알루미늄'을 더 이상 간과하지 말자, 그것은 신재생에너지 순환의 '숨은 영웅'이다
과거 사람들은 폐리튬이온전지 회수를 이야기할 때 코발트·니켈 등 귀금속에 주로 초점을 맞추며 알루미늄의 가치를 간과했다. 하지만 현재 파쇄 회수 기술이 성숙함에 따라 알루미늄은 '폐전지 찌꺼기'에서 자원 보호 '수호자'·환경보호 및 배출 감축 '실천자'·산업발전 '추진자'로 변모하고 있다. 앞으로 회수 시스템이 완비되고 기술이 업그레이드됨에 따라 '전지 알루미늄 회수'는 단순한 사업이 아니라 신재생에너지 산업 지속 가능한 발전의 '표준 장비'가 될 것이다. 결국 자원이 제한되고 환경보호가 시급한 현재, 모든 '폐기물 가치'를 최대화하는 것이 바로 미래에 더 많은 가능성을 남겨두는 것이다.
