심해 채굴로 곧 전 세계 배터리 금속 부족 문제 완화
열대우림에서 니켈을 채굴하는 것은 심해에서 채굴하는 것보다 30배 더 많은 생명을 파괴합니다.
기후 변화의 위협에 밀려 부유한 국가들이 대대적인 전기화 프로젝트에 착수하고 있습니다. 영국, 프랑스, 노르웨이 등은 향후 10년간 내연기관 자동차의 신규 판매를 금지할 계획입니다. 법으로 금지하지 않는 곳에서도 전기차 판매는 빠르게 증가하고 있습니다. 풍력 터빈과 태양광 패널이 화석 연료 발전소를 대체하면서 전력망도 변화하고 있습니다. 국제에너지기구(IEA)는 향후 5년 동안 전 세계가 지난 20년 동안과 마찬가지로 많은 재생 에너지를 추가할 것으로 예상하고 있습니다.
이 모든 것은 자동차를 구동하고 간헐적으로 재생 가능한 발전소에서 에너지를 저장하기 위해 많은 양의 배터리가 필요하다는 것을 의미합니다. 이러한 배터리를 만드는 광물에 대한 수요가 급증하고 있습니다. 특히 니켈은 공급이 부족합니다. 니켈은 고성능 전기 자동차 배터리의 음극에 사용되어 용량을 늘리고 무게를 줄이는 데 사용됩니다. 국제전기차연맹은 탈탄소화 목표를 달성하려면 2040년까지 매년 4,800만 톤의 니켈을 생산해야 하며, 이는 현재보다 약 19배 많은 양이라고 계산합니다. 이는 지금부터 그때까지 총 3억 톤에서 4억 톤의 금속을 더한 양입니다.
지난 5년 동안 수요 증가의 대부분은 열대우림을 불도저로 파헤쳐 광석을 채굴해 온 인도네시아가 충족시켰습니다. 금속 리서치 회사인 크루에 따르면 2017년 인도네시아는 전 세계 니켈 생산량의 17%에 불과했습니다. 현재는 54%, 즉 연간 160만 톤을 생산하고 있으며 그 수치는 계속 증가하고 있습니다. 크루는 현재와 2027년 사이 전 세계 생산량 증가의 85%를 차지할 것으로 예상하고 있습니다. 그럼에도 불구하고 전 세계의 수요 증가를 충족하기에는 충분하지 않을 것입니다. 또한 인도네시아의 니켈 생산량이 증가함에 따라 인도네시아 삼림 벌채의 주요 원인인 팜유 생산을 대체할 것으로 예상됩니다.
하지만 대안이 있습니다. 클라리온-클리퍼톤 해구(ccz)라고 불리는 태평양 해저에는 니켈, 코발트, 망간, 구리 등 배터리 제조업체들이 관심을 갖고 있는 수조 개의 감자 크기 덩어리가 점재하고 있습니다(지도 참조). 니켈만 약 3억 4천만 톤이 매장되어 있는 것으로 추정되는데, 이는 미국 지질조사국이 추정한 전 세계 육상 매장량의 3배가 넘는 양입니다. 기업들은 지난 몇 년 동안 이 광맥을 채굴하기 위해 노력해 왔습니다. 오는 7월 9일, 국제 관료적 시한이 만료됨에 따라 이러한 전망은 그 어느 때보다 가능성이 높아 보입니다.
더 습한 곳이 더 낫다
이날은 섬나라 나우루가 후원하는 광산 회사인 더 메탈스 컴퍼니(tmc)를 대신해 유엔 산하기관인 국제해저기구(isa)에 접근 권한이 부여된 대륙붕의 일부를 채굴하고 싶다고 말한 지 2년이 되는 날입니다. 이로 인해 국제해저기구는 광구의 상업적 개발을 규제하는 규정을 마련해야 했습니다. (회사 자체는 규정이 합의될 때까지 기다리겠다고 말합니다.)
TMC의 계획은 수중 채굴만큼이나 간단합니다. 첫 번째 목표는 약 2.5 헥타르의 해저(웨일즈보다 약 20% 더 넓은 면적)를 덮고 있는 노리-D라고 불리는 CCZ 패치입니다. tmc의 사장인 제라드 배런은 이 지역에 약 380만 톤의 니켈이 매장되어 있을 것으로 추정합니다. 이 결절은 단순히 바다 바닥에 놓여 있기 때문에 회사는 대형 로봇을 해저로 보내 해저를 후버링할 계획입니다. 수집된 결절은 석유 및 가스 산업에서 사용되는 것과 유사한 첨단 파이프를 통해 수면에 있는 지원선으로 빨려 올라갑니다.
지원 선박은 침전물을 씻어낸 다음, 두 번째 선박에 실어 해안으로 다시 운반하여 처리할 것입니다. 한편 남는 침전물은 대부분의 해양 생물보다 훨씬 낮은 수심인 약 1,500미터의 바다로 다시 방출됩니다. 이 프로젝트에 관심을 보이는 기업은 TMC뿐만이 아닙니다. 준설 대기업 Deme의 자회사인 벨기에의 Global Sea Mineral Resources라는 회사도 관심을 갖고 있으며, tmc와 유사한 해저 로봇 및 라이저 시스템을 테스트했습니다.베이징 파이오니어, 차이나 머천트, 차이나 민메탈 등 중국 기업 3곳도 뛰어들었지만 기술적으로 뒤처진다는 평가를 받고 있습니다.
해저 채굴에 대한 환경적 측면
육지에서의 채굴과 마찬가지로 해저에서 니켈을 추출하면 주변 생태계가 손상됩니다. 해저는 깊고 어둡고 차갑지만 생명체가 없는 것은 아닙니다. TMC의 로봇은 이동하는 해저의 모든 유기체와 수집한 결절에 서식하는 생물을 파괴할 것입니다. 또한 퇴적물 기둥을 걷어차고, 그 중 일부는 인근 생물에게 떠내려가 죽일 것입니다(MIT의 연구에 따르면 이 기둥은 해저에서 2미터 이상 올라가지 않는 경향이 있다고 합니다). 런던 자연사 박물관의 해양 생물학자 애드리안 글로버는 생명체가 바다에서 먼저 진화하고 나중에 육지로 이동했기 때문에 지구상의 유전적 다양성의 대부분은 여전히 수중에서 발견된다고 지적합니다. 심해저는 어둡고 영양분이 부족하지만, 그럼에도 불구하고 수천 종의 독특한 생물종이 서식하고 있습니다. 대부분은 미생물이지만 벌레, 해면 및 기타 무척추동물도 있습니다. 글로버 박사는 생명의 다양성이 "매우 높다"고 말합니다.
그러나 여러 측면에서 해저 채굴은 인도네시아에서 채굴하는 것보다 더 환경 친화적입니다. 심해의 열악한 환경은 매우 다양한 생물이 풍부하지 않다는 것을 의미합니다. 2016년에 네이처에 발표된 논문에 따르면, 1제곱미터의 ccz는 기껏해야 무게가 몇 그램 정도인 생물체 1~2마리를 지탱할 수 있는 것으로 나타났습니다. 반면 인도네시아 열대우림 1제곱미터에는 식물 바이오매스만 약 30,000그램이 있으며 영장류, 조류, 파충류, 곤충까지 합치면 그보다 훨씬 더 많은 양이 있습니다.
하지만 단순히 각 생태계의 바이오매스의 무게를 측정하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 헥타르당 생산할 수 있는 니켈의 양도 중요합니다. tmc가 개발하고자 하는 2.5 헥타르에서는 약 380만 톤의 니켈, 즉 헥타르당 약 1.5톤의 니켈이 생산될 것으로 예상됩니다.
육상 채굴을 하는 회사는 해저 채굴을 희망하는 회사보다 투명성이 떨어지기 때문에 육상 채굴에 대한 정확한 수치를 얻는 것은 까다롭습니다. 그러나 비영리 언론 매체인 퓰리처 센터의 조사 보고서에 따르면 인도네시아 니켈 산업의 중심지인 술라웨시 섬의 열대우림 1헥타르에서 약 675톤의 니켈이 생산될 것으로 예상됩니다. (광석의 품질이 낮음에도 불구하고 육상 매장지가 훨씬 더 많은 니켈을 생산하는 이유 중 하나는 광석이 해저에만 존재하는 반면 결절은 지표면 아래까지 뻗어 있기 때문입니다).
이 모든 것이 매우 대략적인 비교를 가능하게 합니다. 약 13킬로그램의 바이오매스는 1톤의 ccz 니켈을 채굴할 때마다 손실됩니다. 술라웨시에서 1톤을 채굴할 때마다 식물만 약 450kg이 파괴되며, 동물 바이오매스도 알려지지 않은 양이 파괴됩니다.
해저 채굴에 찬성하는 다른 환경적 논거도 있습니다. 해저 결절에는 육지의 매장지보다 훨씬 높은 농도의 금속이 함유되어 있어 이를 처리하는 데 더 적은 에너지가 필요합니다. 벨기에 루벤 지속 가능한 금속 및 재료 연구소의 피터 톰 존스 소장은 이 결절을 유용한 금속으로 가공하면 육상 광석보다 온실가스 배출량이 약 40% 감소할 것으로 예상합니다.
어차피 가공을 위해 결절을 제거해야 하기 때문에 tmc와 같은 회사는 에너지 배출이 적은 지역을 선택하도록 장려할 수 있습니다. 반면 인도네시아 니켈 광석은 채굴한 광산 근처에서 가공하지 않으면 경제성이 떨어집니다. 이는 거의 항상 석탄을 태워 생산한 전기를 사용하거나 심지어 디젤 발전기를 사용한다는 것을 의미합니다. 크루의 분석가인 알렉스 라하른은 인도네시아의 니켈 생산이 니켈 1톤당 약 60톤의 지구 온난화 이산화탄소를 배출한다고 말합니다. 런던에 본사를 둔 벤치마크 미네랄 인텔리전스(Benchmark Minerals Intelligence)가 실시한 tmc의 계획에 대한 감사에 따르면 해저에서 채취한 니켈 1톤당 약 6톤의 이산화탄소가 배출되는 것으로 나타났습니다.
어쨌든 해저에서 채취한 금속이 열대우림에서 채굴한 금속을 완전히 대체하기는 어려울 것입니다. 배터리 생산량이 너무 빠르게 증가하고 있기 때문에 니켈이 있는 곳이라면 어디에서든 채굴할 수 있을 것입니다. 하지만 해양 결절을 저렴하게 시장에 내놓을 수 있다면, 사용 가능한 금속의 양이 많아져 인도네시아 삼림에 대한 압력을 완화할 수 있을 것입니다. 그리고 이러한 주장은 오랫동안 이론에 머물지 않을 것입니다. tmc의 배런은 내년 말까지 해저에서 니켈과 기타 금속의 상업적 생산을 시작하는 것을 목표로 하고 있습니다.
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