“폐기물 0%, 탄소 73% 감축” 리튬 정제 패러다임 바꾼 맹그로브 리튬의 혁신

● 맹그로브 리튬, 캐나다 델타에 연산 1,100톤 규모의 상업용 리튬 정제 시설 가동 개시

● 전기투석 방식의 ‘클리어-리(Clear-Li)’ 공정으로 탄소 발자국 최대 73% 감축 성공

● 부산물인 황산나트륨 폐기물 없이 배터리급 수산화리튬과 황산 재활용 가능

● 미국 산업용 전기료 기준 입지 제약 없는 비용 경쟁력 확보 및 북미 공급망 강화

리튬 정제 기술 스타트업 맹그로브 리튬(Mangrove Lithium)이 지난 4월 16일, 캐나다 브리티시컬럼비아주 델타에 새로운 본사와 상업용 생산 시설을 오픈했다. 이번 시설은 자체 개발한 혁신적 리튬 정제 공정인 ‘클리어-리(Clear-Li)’의 상업적 타당성을 입증하는 거점으로, 연간 전기차 2만 5,000대를 생산할 수 있는 1,100톤 규모의 배터리급 수산화리튬을 생산할 예정이다.

황산 폐기물 없는 친환경 ‘전기투석’ 공정

기존의 리튬 정제 방식은 광석이나 점토를 황산으로 구워 리튬 황산염을 만든 뒤, 탄산나트륨과 결합해 리튬 탄산염을 침전시키는 과정을 거친다. 이 과정에서 리튬 질량의 두 배 달하는 황산나트륨 폐기물이 발생하는데, 이는 순도가 낮아 산업적 가치가 없는 쓰레기로 간주되어 왔다.

맹그로브 리튬의 클리어-리 공정은 ‘촉매 전기투석’ 방식을 사용한다. 전기분해를 통해 물에서 산소와 수소를 분리하고, 이온을 막(Membrane)으로 통과시켜 리튬과 수산화 이온을 결합해 고순도 수산화리튬을 만든다. 동시에 남은 프로톤과 황산염을 결합해 상업적으로 이용 가능한 황산을 직접 생산해낸다. 폐기물을 없애는 동시에 정제 과정에서 필요한 시약을 자체 생산하는 순환 구조를 갖춘 것이다.

탄소 발자국 73% 감축 및 경제성 확보

맹그로브 리튬은 화학 시약의 채굴과 운송, 폐기물 처리 과정을 생략함으로써 리튬 정제 과정의 탄소 발자국을 기존 대비 59%에서 최대 73%까지 줄였다. 특히 수력 발전 비중이 높은 브리티시컬럼비아주의 청정 전력을 활용해 친환경성을 극대화했다.

경제성 측면에서도 규제에 의존하지 않는 자생력을 갖췄다. 사드 다라(Saad Dara) CEO는 전기료가 kWh당 12센트 수준이어도 충분한 비용 경쟁력이 있다고 밝혔다. 이는 2025년 미국 산업용 평균 전기료(kWh당 8~9센트)보다 높은 수준으로, 정제 기업들이 폐기물 처리 비용을 투자하는 대신 동일한 자본으로 생산 용량을 두 배로 늘리면서 폐기물을 제거할 수 있는 대안을 제시한다.

북미 배터리 공급망 내쇼어링의 핵심 거점

현재 맹그로브 리튬은 엘레브라(Élévra)와 업무협약(MOU)을 맺고 퀘벡주의 NAL 광산에서 리튬 광석을 공급받기로 했다. 이는 캐나다 최초의 ‘광산에서 양극재까지’ 이어지는 리튬 공급망을 구축하는 중요한 단계다.

나아가 이 기술은 네바다주의 점토 리튬, 캘리포니아 살톤해의 지열 브린(Brine) 등 북미 내 다양한 리튬 자원 정제에 적용될 수 있다. 또한 레드우드 머티리얼즈와 같은 배터리 재활용 시설에서 나오는 ‘블랙 매스(Black mass)’ 정제에도 활용 가능해, 북미 배터리 공급망의 내쇼어링(On-shoring)과 지속 가능성을 동시에 해결할 핵심 기술로 주목받고 있다.

글 / 원선웅 (글로벌오토뉴스 기자)

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