한국생산기술연구원은 담수화 공정 후 폐기되는 농축수에서 담수와 고순도 리튬을 얻을 수 있는 '순환형 에너지 시스템'을 개발했다고 7일 밝혔다. 연구팀은 전기투석 방식의 담수화 시스템은 높은 전류가 필요하지 않다는 점에 착안해 '증산발전 소자'를 만들었다.
식물이 뿌리에서 흡수한 물이 기공을 통해 수증기가 돼 빠져나가는 '증산작용' 원리에서 착안한 이 소자는 한 번만 물을 주입하면 공기 중 수분을 자동으로 흡수해 자가 발전하게 된다.
이 소자는 한 개에 0.4∼0.5V의 전기를 생산하는데, 연구팀은 증산발전 소자에 전기투석 장치를 연결해 고수율의 담수와 리튬을 얻는 '순환형 에너지 시스템'을 개발해 낸 것이다.
전기투석 장치 내부에는 2개의 특수 분리막(멤브레인)을 삽입해 중앙에 바닷물을 주입하면 계속 순환하면서 한쪽에는 담수를, 다른 한쪽에는 리튬 농축수를 만들도록 했다.
연구팀은 리튬을 분리해 분말화하는 공정도 함께 개발했는데, 리튬 분말은 실용화 가능 수준인 99.6%의 순도를 보이는 것으로 분석됐다고 연구팀은 설명했다.
정다운 박사는 "개발된 순환형 에너지 시스템은 전기와 식수를 동시에 얻을 수 있어 물이 부족한 지역이나 우주선과 같은 특수 환경에서도 활용할 수 있다"며 "다른 생산방식보다 저렴한 비용으로 고순도 리튬까지 추출할 수 있다"고 말했다. 한편 세계적으로 하루 농축수 생산량은 2019년 기준 약 1억4천200만t으로, 국내에서도 하루 7만5천여t의 농축수가 버려지는 실정이라고 생기원 측은 전했다.