전기자동차(EV)의 확산으로 수명이 다한 배터리를 부적절하게 폐기할 경우 환경에 미칠 수 있는 악영향을 고려하여 지속 가능한 배터리 관리 방법의 필요성에 대한 인식이 높아졌습니다. 전기차에 널리 사용되는 리튬이온 배터리는 무책임하게 폐기할 경우 환경에 해를 끼칠 수 있기 때문에 안전한 폐기를 위한 전략 개발이 필수적입니다.
본 담론에서는 고속도로에서 수명을 다한 전기차의 방전 배터리를 친환경적으로 처리할 수 있는 3가지 대안에 대해 살펴봅니다.
배터리 재활용
리튬 이온 전기 자동차(EV) 배터리를 재활용하는 과정에는 배터리를 분해하여 구성 요소로 분해한 다음 새 배터리 또는 다양한 다른 제품을 생산하는 데 활용할 수 있는 과정이 포함됩니다. 다양한 종류의 전기차 배터리 중에서 리튬 이온이 가장 널리 사용되는 유형입니다.
리튬 이온 배터리를 재활용하는 주요 수단 중 하나는 다음과 같습니다:
습식 제련 재활용은 물과 화학 물질로 구성된 수용액을 사용하여 다 쓴 리튬 이온 배터리를 분해하고 금속과 같은 귀중한 성분을 회수하는 전 세계적으로 널리 사용되는 방법입니다. 이렇게 회수된 금속은 이후 정제되어 새 배터리 또는 추가 제품 생산에 활용됩니다. 습식 제련 방법은 사용 후 리튬 이온 배터리를 재활용하는 데 있어 최적의 선택으로 간주됩니다.
⭐ 파이로 야금 재활용: 이 프로세스는 고온을 사용하여 배터리를 분해한 다음 결과물을 정제하여 재사용할 수 있도록 합니다. 불꽃 야금의 주요 장점은 단순성과 안전성이지만, 이 공정에 필요한 고온은 높은 에너지 투입이 필요하고 온실가스 배출량이 많으며 회수율이 낮다는 단점이 있습니다 ScienceDirect.com .
기계적 재활용은 분류, 세척, 건조, 분쇄, 배합과 같은 기계적 기술을 사용하여 재료의 화학 성분을 최소한으로 변경하면서 플라스틱 폐기물을 회수하는 것입니다. 다 쓴 리튬 이온 배터리에 이 방법을 반복적으로 활용하면 귀중한 자원을 회수하는 동시에 경제 내에서 폐쇄형 사이클을 구축하여 프로세스의 지속 가능성을 촉진할 수 있습니다.
배터리 재활용은 새로운 원자재의 필요성 감소, 굴착 및 제조로 인한 생태 영향 감소, 유해 물질이 자연계에 침투하는 것을 방지하는 등 다양한 이점을 제공합니다.이러한 결과는 생태계에 도움이 되지만, 비용이 많이 들고 특정 배터리 종류와 상태에 따라 실용적이지 않을 수도 있습니다.
배터리의 심각한 손상, 과도한 무게, 지정된 재활용 센터의 부재 등의 요인으로 인해 배터리 재활용의 실현 가능성이 저해될 수 있습니다. 사용한 배터리가 산재되어 있어 재활용 목적으로 수거하는 데 어려움이 있습니다. 전기 자동차의 인기가 높아짐에 따라 기존 재활용 시설에서는 새 배터리 제조에 필요한 물량을 충족하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 결과적으로 배터리 생산에 필수적인 재료가 부족해져 비용이 증가하고 구매자의 전기 자동차 접근성이 떨어질 수 있습니다.
사용 후 리튬 이온 배터리의 처리에 대한 보편적인 프로토콜이 없기 때문에 재활용 시설마다 효율성과 결과의 범위가 다릅니다. 이러한 자원 부족으로 인해 일반 소비자는 이러한 배터리를 적절하게 폐기하기가 어렵습니다. BMW가 곧 선보일 배터리 기술과 같은 저명한 기관의 발전은 칭찬할 만하지만, 배터리 재활용 프로그램의 표준화 및 확장을 위해 정부 기관이 협력하고 규정을 수립하는 것이 필수적입니다.
배터리 리컨디셔닝
리컨디셔닝 옵션도 지속 가능합니다. 소진되거나 손상된 부품 교체를 통해 부분적으로 성능이 저하된 배터리를 재생하는 이 프로세스를 통해 복원된 기기는 철저한 평가와 보증을 거쳐 새 제품에 비해 더 저렴한 가격대의 중고 상품으로 제공됩니다.
이 방법의 장점 중 하나는 전기차(EV) 배터리의 수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라 새 배터리를 구매할 때보다 낭비를 줄이고 비용을 절약할 수 있다는 점입니다. 전기차 배터리 수리는 누구나 직접 시도할 수 있지만, 리튬 이온 배터리 수리에 대한 전문 지식을 갖춘 전문 업체의 도움을 받는 것이 좋습니다. 전기차 배터리 팩을 여는 것은 간단해 보일 수 있지만 제대로 하지 않으면 위험할 수 있습니다. 따라서 주의를 기울이거나 전문가의 안내를 받은 후 시도하는 것이 좋습니다.
전기 자동차(EV) 배터리를 재생하는 과정은 기존의 재활용 기술보다 경제적이고 신속하며 에너지 효율적인 대안입니다. 또한, 대부분의 수리에는 드라이버나 펜치와 같은 기본적인 수공구가 필요하며 최소한의 교육만 받으면 비교적 쉽게 조작할 수 있으므로 전문 장비가 필요하지 않습니다.요약하면, 리컨디셔닝은 전기차 배터리의 수명을 연장하고 폐기물 발생을 최소화하며 궁극적으로 장기적으로 지출을 절감할 수 있는 비용 효율적이고 환경적으로 건전한 솔루션입니다.
배터리 용도 변경
전기차의 수명이 다한 배터리의 영향을 완화하기 위한 대안 중 하나는 2차 활용을 위해 배터리의 용도를 변경하는 것입니다. 성능 저하에도 불구하고 많은 전기 자동차 배터리는 여전히 전기 에너지를 저장할 수 있는 상당한 용량을 보유하고 있습니다. 따라서 이러한 배터리를 보완적인 기능으로 전환하면 폐기물을 줄이고 지속 가능성을 촉진하면서 다양한 애플리케이션에 계속 기여할 수 있습니다.
폐전기차 배터리는 주거용 또는 상업용 환경과 같이 고정식 에너지 저장 장치로 다양하게 활용될 수 있습니다. 이러한 배터리는 낮 동안 잉여 태양 에너지를 저장하고 저녁 시간에 전력을 공급할 수 있습니다. 또한 재사용 배터리의 셀은 지게차 및 기타 기계에 전력을 공급할 수 있어 새 배터리에 대한 수요를 줄이고 폐기물 발생을 줄일 수 있습니다.
여러 회사에서 폐기된 전기차 배터리의 세컨드 라이프 애플리케이션을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 닛산은 북미 시설에 리프 중고 배터리 팩을 설치하고 새로운 재활용 방법을 연구하는 등 리프 전기차를 위한 여러 가지 ‘중고 배터리’ 이니셔티브를 진행하고 있습니다. 2021년에는 폭스바겐 그룹 도 “귀중한 원자재를 제조 공정 체인에 반환하는 것”을 목표로 배터리 재활용 공장을 설립한다고 발표했습니다.
책임감 있는 전기차 배터리 폐기
수명이 다한 전기차 배터리의 운명은 보존 상태와 함께 배터리 소유자가 환경적으로 건전하게 폐기하기 위해 기울인 노력과 투자 정도 등 다양한 요인에 따라 달라집니다. 부지런한 조사를 통해 배터리를 운영의 일부로 사용할 수 있는 지역 시설을 찾거나 여유로운 주말 동안 자녀를 즐겁게 해줄 수 있는 흥미로운 가정용 과학 실험으로 전환할 수 있습니다.
전기차 배터리에 작별을 고할 때는 폐기물을 최소화하기 위해 안전하고 환경 친화적인 방식으로 처리하는 것이 중요합니다. 또한 전기 자동차 배터리의 수명을 보존하는 가장 효과적인 방법을 이해하는 것이 좋습니다.