2050년까지 탄소 중립을 달성하기 위해 국가들이 경쟁함에 따라 재생 에너지와 전기 자동차를 만드는 데 필요한 금속 공급에 대한 압박이 커지고 있습니다.
최근 몇 달 동안 영국은 잠비아와 협정을 체결했고, 일본은 나미비아와 협력 관계를 맺었으며 EU는 칠레와 손을 잡았습니다. EU 협상가들은 콩고와 협력을 시작했고, 미국은 몽골에 관심을 가졌습니다. 이러한 노력은 탈탄소화에 필요한 광물 또는 "녹색" 금속을 조달한다는 목표를 공유합니다.
태양광 패널과 터빈을 만드는 데 사용되는 알루미늄과 강철을 포함하여 많은 산업에서 널리 사용되는 "녹색" 금속에는 세 가지 그룹이 있으며, 케이블에서 자동차에 이르기까지 모든 것에 필수적인 구리도 있습니다. 전기 자동차 배터리에 사용되는 그룹에는 양극을 구성하는 코발트, 리튬, 니켈과, 양극의 주성분인 흑연이 포함됩니다. 마지막 그룹은 전기 자동차 모터와 터빈 발전기에 사용되는 네오디뮴과 같은 자기적 희토류 금속으로, 수요가 적습니다.
에너지 전환 위원회(ETC)에 따르면, 전 세계 배출량의 4/5를 차지하는 72개국이 2050년까지 탄소 중립을 약속했습니다. 목표를 달성하려면 풍력 발전 용량을 15%, 태양광 발전 용량을 25배 늘려야 합니다. 전력망 인프라 규모는 현재보다 3배 늘어나야 하며, 전기자동차의 수도 현재보다 60배 더 많아야 합니다.
2030년까지 구리와 니켈에 대한 수요는 50~70%, 코발트와 네오디뮴에 대한 수요는 150%, 흑연과 리튬에 대한 수요는 6~7배 증가할 것으로 예상됩니다. 국제 에너지 기구에 따르면, 2050년까지 탄소 중립 세계가 되려면 매년 3,500만 톤의 "녹색 금속"이 필요할 것입니다. 이 공정에 필요한 알루미늄, 강철 등 전통적인 금속까지 포함하면, 지금부터 그때까지 수요는 65억 톤에 달할 것으로 추산됩니다.
그렇기 때문에 많은 국가들은 이 10년이 끝나기 전에 전 세계적으로 광물 공급이 전면적으로 부족해질 것을 우려하고 있습니다. ETC는 2030년까지 구리와 니켈이 약 10-15% 부족할 것으로 예상합니다. 배터리에 사용되는 다른 금속의 경우 30-45%.
그렇다면 이들 금속 그룹의 공급 상황은 어떠한가? 철강은 앞으로도 풍부할 것으로 보인다. 코발트도 풍부하다. 하지만 Economist 가 기록한 전문가 예측에 따르면 구리는 2030년까지 잠재 수요의 6-15%에 해당하는 200만~400만 톤이 부족할 것으로 예상됩니다. 리튬은 2030년까지 잠재 수요의 2-4%에 해당하는 5만~10만 톤이 부족할 것으로 예상됩니다. 수요의 다리. 니켈과 흑연은 이론적으로 풍부하지만 배터리를 만들려면 높은 순도가 필요합니다. 보크사이트를 알루미늄으로 정제할 수 있는 제련소가 너무 적습니다. 또한 중국 외에서는 네오디뮴을 생산하는 곳이 거의 없습니다.
이코노미스트는 이러한 과제에 대해 세 가지 해결책을 제안합니다. 첫째, 생산자는 기존 광산에서 추가 공급을 확보할 수 있는데, 이는 즉시 가능하지만 추가 생산량은 제한적입니다. 두 번째, 기업은 새로운 광산을 열 수 있는데, 이를 통해 문제를 완전히 해결할 수 있지만 시간이 오래 걸립니다.
이러한 제약으로 인해 세 번째 해결책이 가장 중요해질 것입니다. 적어도 앞으로 10년 동안은요. 이는 "녹색 병목 현상"을 해소하는 방법을 찾는 것입니다. 여기에는 더 많은 재료를 재사용하는 것이 포함되며, 특히 알루미늄, 구리, 니켈을 재활용하는 것이 가장 실행 가능합니다. 재활용 산업은 여전히 분산되어 있으며, 완제품의 가격이 더 높으면 성장할 수 있습니다. 이미 몇몇 노력들이 진행 중인데, 예를 들어 탄자니아의 신생 니켈 재활용 회사에 광산 거대 기업인 HP가 자금을 지원하는 일이 있습니다.
HP의 수석 경제학자 휴 맥케이는 폐기물이 현재 35%인 전체 구리 공급량에서 10년 안에 50%를 차지할 것으로 추정합니다. 리오틴토 역시 알루미늄 재활용 센터에 투자하고 있습니다. 작년에 배터리 금속 재활용 스타트업들은 5억 달러라는 기록적인 금액을 모금했습니다.
더 큰 방법은 가동이 중단된 광산을 재개하는 것인데, 가장 유망한 것은 알루미늄 광산입니다. 2021년 12월 이후 급등하는 에너지 비용으로 인해 유럽에서는 연간 140만 톤의 알루미늄 제련 용량(전 세계 2%)이 폐쇄되었습니다. 상품 거래 회사 Trafigura의 수석 금속 및 광물 분석가인 그레임 트레인에 따르면, 알루미늄 가격이 25% 상승하면 더 많은 광산이 재개장할 것으로 예상됩니다.
그리고 가장 큰 희망은 부족한 자원을 최대한 활용하는 기술에 있습니다. 기업들은 낮은 금속 함량의 광석에서 구리를 추출하는 '테일 리칭'이라는 공정을 개발하고 있습니다. 미국의 자원기술 기업인 제티 리소스(Jetti Resources)의 이사회 멤버인 다니엘 말추크(Daniel Malchuk)에 따르면, 이 기술을 대규모로 사용하면 적은 비용으로 매년 100만 톤의 구리를 추가로 생산할 수 있다고 합니다.
인도네시아 남술라웨시 주의 니켈 가공 공장에서 일하는 노동자. 사진: 로이터
세계 최대 니켈 생산국인 인도네시아에서는 광부들이 "고압 산 침출" 방법을 사용하여 품위가 낮은 광석을 전기 자동차에 적합한 재료로 바꾸고 있습니다. 수십억 달러 규모의 공장 3개가 건설되었으며, 거의 200억 달러 규모의 추가 프로젝트가 발표되었습니다.
영국 금융 회사 Sucden의 연구 책임자인 다리아 에파노바는 인도네시아가 2030년까지 약 40만 톤의 고품질 니켈을 생산할 수 있으며, 이는 예상되는 90만 톤의 공급 격차를 부분적으로 메울 수 있다고 추산했습니다.
하지만 새로운 기술은 아직 불확실하며 오염 등 한계가 있을 수 있습니다. 그러니 시간이 걸리더라도 새로운 광산을 여는 것이 더 큰 이익을 가져올 것입니다. 전 세계적으로 최소한 사전 타당성 조사를 시작한 코발트, 구리, 리튬, 니켈 채굴 프로젝트는 382개가 있습니다. 컨설팅 회사 맥킨지에 따르면, 2030년까지 가동된다면 수요를 균형 있게 조절할 수 있을 것입니다.
현재 전 세계적으로 약 500개의 코발트, 구리, 리튬, 니켈 광산이 운영되고 있습니다. 382개의 새로운 광산을 정해진 기간 내에 개장하려면 여러 가지 어려움을 극복해야 합니다. 첫 번째는 돈의 부족입니다. 맥킨지에 따르면, 2030년까지 공급 격차를 메우려면 광산 분야의 연간 자본 지출이 두 배로 늘어나 3,000억 달러에 달해야 합니다.
컨설팅 회사 CRU는 구리에만 지출이 2027년까지 220억 달러에 이를 것으로 예상하며, 이는 2016년~2021년의 평균 150억 달러에서 증가한 수치입니다. 주요 광산 회사의 투자는 증가하고 있지만, 속도가 충분히 빠르지 않습니다. 게다가 새로운 광산을 파는 데는 리튬의 경우 4~7년, 구리의 경우 평균 17년이 걸려 오랜 시간이 걸립니다. 허가 수가 제한되어 있어 지연이 더 길어질 수 있습니다.
환경적 이유로 활동가, 정부, 규제 기관이 프로젝트를 차단하는 경우가 늘어나면서 2017년부터 2021년까지 칠레에서 새로운 광산이 승인되는 데 걸리는 평균 시간은 311일로 늘어났는데, 2002년~2006년에는 139일이 걸렸습니다.
유리한 국가에서 채굴되는 구리 광석의 금속 함량이 감소하고 있어 기업들은 더 혹독한 지역을 찾을 수밖에 없습니다. 2030년까지 예상되는 신규 공급의 3분의 2는 세계은행의 "기업하기 편리한 환경" 지수에서 하위 50위 안에 드는 국가에 위치할 것입니다.
이 모든 것은 새로운 공급이 장기적인 해결책일 수밖에 없다는 것을 의미합니다. 따라서 향후 10년 동안의 조정 대부분은 투입 절감에 달려 있을 것입니다. 하지만 해결책의 범위는 제조회사의 혁신 능력에 따라 달라지기 때문에 예측하기 어렵습니다.
전기 자동차와 배터리 제조업체가 그 예이다. 그들은 더 적은 금속을 사용하여 많은 것을 성취했습니다. 일반적인 전기 자동차 배터리에는 현재 69kg의 구리만 들어 있으며, 2020년에는 80kg이었습니다. CRU의 기본 금속 책임자인 Simon Morris는 차세대 배터리에는 21-50kg만 필요할 수 있으며, 최대 200만 톤의 구리를 절약할 수 있다고 계산했습니다. 2035년까지 연간으로 감소할 수 있습니다. 배터리의 리튬 수요도 2027년까지 절반으로 줄어들 수 있습니다.
저축과 대안 외에도. 배터리 양극에서 코발트와 니켈을 같은 양으로 포함하는 니켈-망간-코발트 화학 물질(NMC 111이라고 함)은 니켈 함량은 더 높지만 니켈 함량은 낮은 NMC 721 및 811로 단계적으로 폐지되고 있습니다. 한편, 중국에서는 저렴하면서도 에너지 소모가 적은 리튬-철인산(LFP) 혼합물이 인기를 끌고 있습니다. 이는 도시 거주자들이 한 번 충전으로 장시간 주행할 필요가 없기 때문입니다.
흑연 양극도 실리콘(매우 풍부한 물질)으로 도핑됩니다. 테슬라는 희토류를 사용하지 않고 모터를 생산할 것이라고 밝혔다. 리튬을 지구상에서 여섯 번째로 풍부한 원소인 나트륨으로 대체하는 나트륨 이온 배터리가 성공할 수도 있습니다.
고객의 선호도도 영향을 미칩니다. 요즘 사람들은 전기 자동차가 한 번 충전으로 600km를 주행할 수 있기를 원하지만, 그렇게 먼 거리를 정기적으로 여행하는 사람은 거의 없습니다. 리튬 공급이 부족해지면서 자동차 제조업체는 주행거리를 줄이고 교체 가능한 배터리를 장착한 차량을 설계하여 배터리 크기를 크게 줄일 수 있습니다. 가격이 적절하다면 빠르게 도입이 이루어질 수 있습니다.
가장 큰 문제는 구리인데, 이를 전력망에서 제거하는 것은 쉽지 않습니다. 하지만 소비자 행동을 바꾸는 것도 도움이 될 수 있습니다. CRU는 "녹색" 목적의 구리 수요가 현재 7%에서 2030년까지 21%로 증가할 것으로 추정합니다. 금속 가격이 상승함에 따라 구리를 함유한 전화기와 세탁기 판매가 전기 케이블과 태양광보다 더 빨리 감소할 가능성이 높습니다. 특히 녹색 기술 시장이 정부에 의해 보조되는 경우 패널이 필요합니다.
2030년대 후반이면 계획대로 녹색 전환을 진행할 수 있을 만큼 충분한 새로운 광산과 재활용 용량이 확보될 수 있을 것입니다. 그러나 이코노미스트 에 따르면 위험은 다른 잠재적 혼란에도 있다고 합니다.
공급이 몇몇 국가에 집중되어 있기 때문에 지역적 불안, 지정학적 갈등, 심지어 악천후도 영향을 미칠 수 있습니다. Liberum Capital(영국)의 시뮬레이션에 따르면 페루의 광부 파업이나 인도네시아의 3개월 가뭄은 구리와 니켈 가격에 영향을 미치거나 공급을 5~15% 감소시킬 것입니다. 하지만 유연한 구매자, 강력한 정부, 그리고 약간의 행운이 있다면 "녹색" 금속에 대한 수요 증가가 재앙적인 폭락을 일으키지 않을 수도 있습니다.
Phien An ( The Economist에 따르면 )
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