이 글을 쓰는 시점에서 미국에는 1960년대에 개장한 네바다주의 실버 피크 리튬 광산이라는 단 하나의 리튬 광산이 운영되고 있습니다. Silver Peak 이후 새로운 광산이 가동되지는 않았지만 새로운 리튬 추출 공정은 귀중한 금속을 얻는 새로운 수단을 제공합니다. 미국 에너지부(DoE)와 Element3는 Silver Peak 리튬 광산이 개장된 이후 최초로 국내 리튬 추출 작업을 시작했습니다. 텍사스에 본사를 둔 Element3는 DoE의 METALLIC(광물-재료 공급망 연구 시설)을 통해 리튬 추출 분야에서 2026년 2월에 중요한 이정표를 달성했습니다.
Element3는 새로운 채굴 작업을 시작하는 대신 텍사스 남서부와 뉴멕시코 남동부에 위치한 퍼미안 분지의 석유 생산에서 파생된 폐수에서 리튬을 추출하는 새로운 공정을 완성했습니다. Element3는 2024년에 리튬 추출을 다루는 ORNL(Oak Ridge National Laboratory) 발명품 7개에 대한 라이센스를 취득했으며 현재 운영 추출을 진행하고 있습니다. 이는 1960년대 이후 미국에서 처음으로 새로운 리튬 생산 시설이 시작된 것이며, 미국 내 리튬 생산량이 크게 늘어날 수 있습니다.
리튬은 다양한 전자제품과 배터리에 필수적인 요소이기 때문에 우리 일상생활에서 중요한 요소입니다. 태블릿이나 iPhone 18 Pro와 같은 기기에서 이 기사를 읽고 있다면 현재 리튬 이온 배터리를 들고 있을 가능성이 높습니다. 따라서 현대 생활이 제대로 기능하려면 리튬은 필수적인 자원입니다. 미국은 매년 비정제 화합물로 필요한 리튬 약 3,800톤을 수입하고 약 2,000톤을 수출합니다.
Element3의 리튬 추출 작업
석유 생산 과정에서 물은 시추 윤활, 냉각, 침수, 파쇄 등 다양한 목적으로 사용됩니다. 부식성 요소를 제거하기 위해 종종 원유와 혼합되며 이러한 과정을 통해 폐수는 모든 종류의 요소를 흡수합니다. 물은 또한 오일 추출에 큰 역할을 합니다. Element3의 공정은 석유 및 천연가스와 함께 추출된 자연 발생수인 생산수에서 선택적으로 리튬을 추출합니다. Element3는 ORNL에서 개발한 기술을 사용하여 염화리튬(LiCl) 형태의 원소를 제거한 후 탄산리튬(Li2CO₃) 분말과 수산화리튬(liOH)으로 변환합니다.
이 상태가 되면 리튬은 배터리급 형태가 되며 전기 자동차에 전력을 공급하기 위해 만들어진 배터리를 포함하여 수많은 배터리를 제조하는 데 사용될 수 있습니다. METALLIC의 추출 및 분리 센터를 이끄는 ORNL의 파란스 파란타만(사진, 왼쪽) 씨는 이 과정에 대해 “공급원료에는 모든 종류의 원소가 포함되어 있기 때문에 규모가 커질수록 관심 있는 원소를 선택적으로 높은 효율과 저렴한 비용으로 추출해야 한다”고 말했습니다. 회사의 리튬 추출 공장은 2026년 2월 6일 텍사스주 미들랜드에 문을 열었고 이미 리튬을 생산하고 있다.
이 시설은 연간 3,000톤의 리튬을 생산할 수 있는 능력을 갖추고 있으며 이는 미국 현재 생산량의 거의 절반에 해당합니다. 이전에는 리튬 가공이 미국 이외의 지역에서 이루어졌는데, 미국에서는 환경 보호가 덜 되어 가격이 저렴했습니다. 현재 미국에서는 리튬 추출이 이뤄지고 있으며, 미들랜드 사업장은 다양한 전자제품과 리튬 배터리(알카라인 배터리와 다름)에 필요한 수산화리튬과 탄산리튬을 생산하고 있다. 모든 것이 국내 공급망으로 처리되어 향후 수년간 전략적, 상업적 요소를 확보합니다.
