자동차용 배터리가 과연 친환경일까
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꿈의당근
작성일 22-10-29 07:51 조회 2,630 댓글 2따뜻함의 시작
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전기차가 앞으로 미래의 자동차라는 이야기가 나오면서 많은 기업들이 전기차를 만들고 있습니다.
그린피스에서는 <전기차는 정말 친환경차일까?(https://www.greenpeace.org/korea/update/13651/blog-ce-core-contents-ev/)> 에서 '전기차는 이산화탄소 배출량이 많은 최악의 경우에도 운행 중 매연을 내뿜는 내연기관차보다 친환경적입니다. ' 라며 발표하였습니다.
그런데 <친환경 전기차의 딜레마..."배터리 생산·폐기 과정서 환경오염 유발(https://www.newsquest.co.kr/news/articleView.html?idxno=82223)> 라는 뉴스에서 전기차에서 나오는 배터리가 환경오염을 유발한다고 합니다.
배터리에서는 어느정도 환경오염이 나오는 것인지, 이런 것을 다 포함하고도 일반 내연차보다 친환경적인지 팩트체크 해보았습니다.
전기자동차(EV)는 100% 전기 에너지로만 주행하는 자동차입니다. 따라서 배터리에 저장되어 있는 전기에너지를 모터로 이동시키기만 하면 되기 때문에 소음이 전혀 없습니다. 또한 내연기관 자동차는 연료를 연소하는 과정에서 발생하는 부산물들이 차량 뒤쪽의 배기가스 배출구로 나오지만, 전기자동차에는 배기가스 배출구가 존재하지 않습니다. 에너지 전환과정에서 부산물이 전혀 나오지 않기 떄문이죠.
따라서 전기 자동차의 운행과정에서는 온실가스가 전혀 발생되지 않습니다.
하지만 전기자동차는 연료 공급과정부터 자동차를 운행하는 과정(WTW)까지의 단계를 보면 온실가스 제로가 결코 아닙니다. 에너지경제연구원에서 '수송용 에너지 가격 및 세제 개편 방향 연구'자료를 보면 WTW과정에서 원유추출과 원유수입 단계를 제외하고 원유에너지원으로서의 내연자동차와 전기자동차가 온실가스 배출량을 비교하였습니다.
위의 그래프와 같이 온실가스 발생량은 휘발유나 경유에 비해 약53.3%정도로 적게 발생되는 것을 확인할 수 있습니다. 다만 미세먼지 발생은 차가 주행하는 동안 브레이크 패드나 타이어의 마모로 인해 내연차와 비교하여 92%정도로 큰 차이는 나지 않습니다. 그러나 이것은 전기자동차의 에너지원이 원유일 경우입니다. 앞으로 전기자동차의 에너지원을 바이오에너지로 보급할 계획을 세우고 있고, 바이오에너지로 에너지원이 점점 늘어나면 온실가스 발생이나 미세먼지배출이 더욱 줄 것이라고 예상하고 있습니다.
또한, Transport&Environment라는 유럽 운송 및 환경연맹의 보고서에 따르면 유럽의 전기 자동차가 동급 내연자동차보다 평균적으로 거의 3배 적은 CO2를 배출한다고 되어있습니다. 최악을 생각했을때도 20~30% 적은 CO2를 배출하고 최상의 환경에서는 무려 80%나 적게 CO2를 배출하였음을 알 수 있습니다.
미국 MIT대학의 트랜식 연구소에 따르면 테슬라 모델S(전기차)와 BMW7 Series(내연차)의 생산과정부터 생애주기 탄소배출평가에 대한 연구에서 생산과정에서는 테슬라가 온실가스 발생율이 훨씬 높지만 전 생애주기에서는 1km당 226대 385의 온실가스 발생으로 전기차인 테슬라가 적게 발생됨을 알 수 있습니다.
물론 '친환경적'이라는 개념이 국가나 단체, 시대에 따라서 다른 기준이 적용되는 상대적 개념으로 보아야 한다는 팀의 의견도 있었지만, 위의 다양한 자료들을 근거로 전기자동차는 내연자동차보다 환경친화적임을 알 수 있습니다.
배터리 생산,폐기 과정에서의 환경오염
현재 환경단체에서 가장 문제 삼는 것은 전기차 배터리 생산단계인 채굴부분입니다. 전기차에 꼭 필요한 리튬이온 배터리는 리튬과 코발트 등의 희토류(Rare Earth Elements)소재로 만들어집니다. 이런 광물의 채굴과정에서 유해 부산물이 발생하고, 제련단계에선 황산화물과 같은 대기오염 물질이 나옵니다.
희토류 자체로만 보면 분명 친환경적인 광물은 아닙니다. 하지만 이 광물을 이용해 친환경적인 산업(전기자동차, 풍력발전, 태양열발전 등)을 유지하고 발전시킬 수 있다는 측면을 보면 또 상당히 친환경적 요소를 갖추고 있습니다.
그럼에도 희토류가 친환경적인 광물로 불리기 위해서는 생산 과정에서 발생하는 환경오염을 줄이는 게 필수입니다. 최근 한국지질자원연구원은 ‘희토류 분리정제의 친환경공정 개발 및 비용절감을 위한 관리기술개발’을 통해 희토류 생산 공정 부산물에서 토륨 성분을 회수할 수 있는 기반기술을 확보함으로써 희토류광 개발시 친환경성 향상에 매진하고 있다고 합니다.
Transport&Environment라는 유럽 운송 및 환경연맹의 연구를 보면 전기자동차 배터리는 내연자동차보다 훨씬 적은 원자재를 필요로 한다고 합니다. 또한 시간이 지날수록 배터리에 필요한 리튬의 양을 절반으로 줄이고, 코발트의 양은 4분의 3이상, 니켈은 약 5분의 1로 줄어들어 필요한 원자재가 줄 것이라고 합니다. T&E에서는 환경친화적 배터리의 생산이 앞으로는 더욱 좋아질거란 전망을 하고 환경친화적 전기자동차의 소비를 권하고 있습니다.
친환경을 위한 전기자동차의 보급이 활발해질 수록 전기자동차의 쓰레기인 폐배터리도 늘어날 예정입니다. 폐배터리는 심각한 환경오염을 유발합니다. 국립환경과학원은 폐배터리를 산화코발트, 리튬, 망간, 니켈 등을 1% 이상 함유한 유독 물질로 분류하고 있습니다.
그렇지만, 독일 화학기업인 뒤젠펠트는 분쇄기로 리튬이온 배터리를 분쇄물질과 전해질 중 하나만 남을 때까지 분해해 파쇄된 재료로부터 이전의 원료인 흑연, 망간, 니켈, 코발트, 리튬 등을 얻는 기술을 개발했습니다. 이 물질들은 다시 모터용 배터리의 재생산에 투입되는데, 모든 배터리 구성요소의 96%를 재활용할 수 있는 것으로 알려졌습니다.
앞으로는 전기차의 배터리의 광물질을 다시 배터리를 만드는데 재사용을 하거나, 남은 폐배터리의 용량을 에너지저장장치로 재활용을 하는게 활발해지면서 폐배터리의 문제는 해결이 될 것이라고 봅니다.
따라서 폐배터리는 2차전지로 에너지저장장치 등 재사용을 하거나, 원료를 재활용, 재생산으로 활용하여 관리를 할 수 있습니다.
향후 에너지원을 바이오에너지로 바꾸는 과정이나 폐배터리의 재사용 등 앞으로의 숙제가 분명히 있기는 하지만 생산과정부터 운행과정까지 내연자동차와의 비교한 다양한 환경표를 비교했을때의 결론으로 전기자동차는 생산과정에서는 친환경적이지 않지만, 운행과정에서는 친환경적이고, 전 생애주기를 봤을때는 내연차에 비해서는 친환경적이다라는 판정을 내릴 수 있었습니다.
결론적으로 기존 내연기관보다는 친환경적이라는 것이지 오염이 전혀 없다는 이야기는 아니라는 사실입니다
이제는 불편함을 느껴며 살아도 크게 불편한이 없는 세상입니다
편리함은 곧 환경파괴로 우리 삶을 위태롭게 합니다
그린피스에서는 <전기차는 정말 친환경차일까?(https://www.greenpeace.org/korea/update/13651/blog-ce-core-contents-ev/)> 에서 '전기차는 이산화탄소 배출량이 많은 최악의 경우에도 운행 중 매연을 내뿜는 내연기관차보다 친환경적입니다. ' 라며 발표하였습니다.
그런데 <친환경 전기차의 딜레마..."배터리 생산·폐기 과정서 환경오염 유발(https://www.newsquest.co.kr/news/articleView.html?idxno=82223)> 라는 뉴스에서 전기차에서 나오는 배터리가 환경오염을 유발한다고 합니다.
배터리에서는 어느정도 환경오염이 나오는 것인지, 이런 것을 다 포함하고도 일반 내연차보다 친환경적인지 팩트체크 해보았습니다.
전기자동차(EV)는 100% 전기 에너지로만 주행하는 자동차입니다. 따라서 배터리에 저장되어 있는 전기에너지를 모터로 이동시키기만 하면 되기 때문에 소음이 전혀 없습니다. 또한 내연기관 자동차는 연료를 연소하는 과정에서 발생하는 부산물들이 차량 뒤쪽의 배기가스 배출구로 나오지만, 전기자동차에는 배기가스 배출구가 존재하지 않습니다. 에너지 전환과정에서 부산물이 전혀 나오지 않기 떄문이죠.
따라서 전기 자동차의 운행과정에서는 온실가스가 전혀 발생되지 않습니다.
하지만 전기자동차는 연료 공급과정부터 자동차를 운행하는 과정(WTW)까지의 단계를 보면 온실가스 제로가 결코 아닙니다. 에너지경제연구원에서 '수송용 에너지 가격 및 세제 개편 방향 연구'자료를 보면 WTW과정에서 원유추출과 원유수입 단계를 제외하고 원유에너지원으로서의 내연자동차와 전기자동차가 온실가스 배출량을 비교하였습니다.
위의 그래프와 같이 온실가스 발생량은 휘발유나 경유에 비해 약53.3%정도로 적게 발생되는 것을 확인할 수 있습니다. 다만 미세먼지 발생은 차가 주행하는 동안 브레이크 패드나 타이어의 마모로 인해 내연차와 비교하여 92%정도로 큰 차이는 나지 않습니다. 그러나 이것은 전기자동차의 에너지원이 원유일 경우입니다. 앞으로 전기자동차의 에너지원을 바이오에너지로 보급할 계획을 세우고 있고, 바이오에너지로 에너지원이 점점 늘어나면 온실가스 발생이나 미세먼지배출이 더욱 줄 것이라고 예상하고 있습니다.
또한, Transport&Environment라는 유럽 운송 및 환경연맹의 보고서에 따르면 유럽의 전기 자동차가 동급 내연자동차보다 평균적으로 거의 3배 적은 CO2를 배출한다고 되어있습니다. 최악을 생각했을때도 20~30% 적은 CO2를 배출하고 최상의 환경에서는 무려 80%나 적게 CO2를 배출하였음을 알 수 있습니다.
미국 MIT대학의 트랜식 연구소에 따르면 테슬라 모델S(전기차)와 BMW7 Series(내연차)의 생산과정부터 생애주기 탄소배출평가에 대한 연구에서 생산과정에서는 테슬라가 온실가스 발생율이 훨씬 높지만 전 생애주기에서는 1km당 226대 385의 온실가스 발생으로 전기차인 테슬라가 적게 발생됨을 알 수 있습니다.
물론 '친환경적'이라는 개념이 국가나 단체, 시대에 따라서 다른 기준이 적용되는 상대적 개념으로 보아야 한다는 팀의 의견도 있었지만, 위의 다양한 자료들을 근거로 전기자동차는 내연자동차보다 환경친화적임을 알 수 있습니다.
배터리 생산,폐기 과정에서의 환경오염
현재 환경단체에서 가장 문제 삼는 것은 전기차 배터리 생산단계인 채굴부분입니다. 전기차에 꼭 필요한 리튬이온 배터리는 리튬과 코발트 등의 희토류(Rare Earth Elements)소재로 만들어집니다. 이런 광물의 채굴과정에서 유해 부산물이 발생하고, 제련단계에선 황산화물과 같은 대기오염 물질이 나옵니다.
희토류 자체로만 보면 분명 친환경적인 광물은 아닙니다. 하지만 이 광물을 이용해 친환경적인 산업(전기자동차, 풍력발전, 태양열발전 등)을 유지하고 발전시킬 수 있다는 측면을 보면 또 상당히 친환경적 요소를 갖추고 있습니다.
그럼에도 희토류가 친환경적인 광물로 불리기 위해서는 생산 과정에서 발생하는 환경오염을 줄이는 게 필수입니다. 최근 한국지질자원연구원은 ‘희토류 분리정제의 친환경공정 개발 및 비용절감을 위한 관리기술개발’을 통해 희토류 생산 공정 부산물에서 토륨 성분을 회수할 수 있는 기반기술을 확보함으로써 희토류광 개발시 친환경성 향상에 매진하고 있다고 합니다.
Transport&Environment라는 유럽 운송 및 환경연맹의 연구를 보면 전기자동차 배터리는 내연자동차보다 훨씬 적은 원자재를 필요로 한다고 합니다. 또한 시간이 지날수록 배터리에 필요한 리튬의 양을 절반으로 줄이고, 코발트의 양은 4분의 3이상, 니켈은 약 5분의 1로 줄어들어 필요한 원자재가 줄 것이라고 합니다. T&E에서는 환경친화적 배터리의 생산이 앞으로는 더욱 좋아질거란 전망을 하고 환경친화적 전기자동차의 소비를 권하고 있습니다.
친환경을 위한 전기자동차의 보급이 활발해질 수록 전기자동차의 쓰레기인 폐배터리도 늘어날 예정입니다. 폐배터리는 심각한 환경오염을 유발합니다. 국립환경과학원은 폐배터리를 산화코발트, 리튬, 망간, 니켈 등을 1% 이상 함유한 유독 물질로 분류하고 있습니다.
그렇지만, 독일 화학기업인 뒤젠펠트는 분쇄기로 리튬이온 배터리를 분쇄물질과 전해질 중 하나만 남을 때까지 분해해 파쇄된 재료로부터 이전의 원료인 흑연, 망간, 니켈, 코발트, 리튬 등을 얻는 기술을 개발했습니다. 이 물질들은 다시 모터용 배터리의 재생산에 투입되는데, 모든 배터리 구성요소의 96%를 재활용할 수 있는 것으로 알려졌습니다.
앞으로는 전기차의 배터리의 광물질을 다시 배터리를 만드는데 재사용을 하거나, 남은 폐배터리의 용량을 에너지저장장치로 재활용을 하는게 활발해지면서 폐배터리의 문제는 해결이 될 것이라고 봅니다.
따라서 폐배터리는 2차전지로 에너지저장장치 등 재사용을 하거나, 원료를 재활용, 재생산으로 활용하여 관리를 할 수 있습니다.
향후 에너지원을 바이오에너지로 바꾸는 과정이나 폐배터리의 재사용 등 앞으로의 숙제가 분명히 있기는 하지만 생산과정부터 운행과정까지 내연자동차와의 비교한 다양한 환경표를 비교했을때의 결론으로 전기자동차는 생산과정에서는 친환경적이지 않지만, 운행과정에서는 친환경적이고, 전 생애주기를 봤을때는 내연차에 비해서는 친환경적이다라는 판정을 내릴 수 있었습니다.
결론적으로 기존 내연기관보다는 친환경적이라는 것이지 오염이 전혀 없다는 이야기는 아니라는 사실입니다
이제는 불편함을 느껴며 살아도 크게 불편한이 없는 세상입니다
편리함은 곧 환경파괴로 우리 삶을 위태롭게 합니다
추천9