희토류 채굴, 기존보다 청정하게 처리 가능한 기술?

현대 사회에선 일반적이 된 전기 자동차나 풍력 발전 터빈, LED 조명은 환경에 좋다고 여겨지고 있지만 이를 제조할 때 환경 오염을 일으킬 가능성이 있다고 지적된다. 중국 연구팀이 원료가 되는 희토류 원소를 채굴하는 새로운 기술로 동전기적 채굴(electrokinetic mining)을 발표했다.

희토류를 채굴할 때 토양과 지하수를 오염시키는 황산암모늄 등 용출제가 필요하다. 또 폐기물 처리에는 광대한 토지가 필요하다. 전 세계 중희토류 공급 80%는 환경 규제 시행이 불충분하고 불법 채굴이 일반적인 중국 남부와 미얀마 인접 지역에서 채굴되고 있다. 환경 오염으로 이어지는 기존 채굴 방법에 대해 중국과학원 광저우 지구화학연구소 연구팀은 더 깨끗한 대체 수단으로 동전기적 채굴을 고안하고 있다.

구조는 대량 토양 상부와 하부에 있는 전극이 전계를 유도해 용출제와 용출제가 추출하는 이온 이동을 고속화시킨다는 것으로 한 연구자는 효율과 환경에 미치는 영향, 경제성 관점에서 기존 채굴 기술을 뛰어넘는 진정한 가능성을 갖고 있다고 평하기도 했다.

연구팀은 실험실에서 시험을 시작해 20kg 재료로 확장하고 이후 실제 이온흡착형 광상에서 14톤 점토 덩어리로 테스트를 실시했다. 이 테스트는 기존 채굴 방법보다 빠르고 환경에 미치는 영향이 작고 채굴 비용은 3분의 1로 줄일 수 있다고 추정하지만 한 희토류 전문가는 이 기술을 확장할 수 있을지 여부는 아직 알 수 없다고 지적한다. 연구팀은 다음 테스트로 주요 희토류 공급업체와 계약을 맺고 2,000톤 토양에서 작동 조건을 최적화하려 하고 있다.

한 전문가는 기존 채굴 방법과 마찬가지로 동적기전 채굴도 환경에 영향을 준다고 지적하는 한편 재생 가능 에너지 인프라 역할을 감안하면 채굴로 인한 환경 영향을 줄이는 건 환영해야 할 일이라고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.