폐납축전지의 폐음극물질을 재활용하여 태양전지를 생산하는 기술의 대두

2014년 8월 미국 매사추세츠공과대학교(MIT)에서는 차량용 폐납축전지의 폐음극물질(PbO2)를 재활용하는 perovskite계 태양전지를 생산하는 기술을 보고하였다. 이 기술이 기존 재활용 기술과 가장 큰 차별성을 가지는 이유는 유해한 성분을 제거하지 않고 직접 재활용 원료로 사용함으로써 환경 유해성 문제도 해결하면서 가격 경쟁력 높은 첨단제품을 생산하는 win-win 솔루션 특성을 지녔다는 점이다.
납축전지에서 발생할 수 있는 납에 의한 오염요소를 제가하는 동시에 신에너지 공급원인 태양전지의 값싼 원료 공급이 가능한 이 기술은 크게 5단계 공정으로 구성되어있다. 첫 번째는 폐납축전지 패널을 분리하는 작업으로 이루어진다. 해체된 폐납축전지에서 양극(Anode) 물질인 납(Pb)과 음극(Cathode) 물질인 이산화납(PbO2)를 분리하고 여기서 얻어진 음극물질(PbO2)을 화학적으로 반응시켜 PbI2를 제조한다. 제조한 PbI2를 코팅하여 FTO 기판을 제작한 후, 최종적으로 PbI2 perovskite FTO 기판을 생산한다.
이 기술이 상용화될 경우, 폐납축전지 1개에서 발생하는 음극재료를 이용하여 30개 가구에 공급할 수 있는 태양전지의 생산이 가능할 것으로 예측하고 있다. 현재 납축전지 재활용 기술은 회수된 납을 이용하여 새로운 납축전지를 제조하는데 재활용되고 있으나 납축전지의 환경적인 문제점 및 효율성으로 재활용에 한계가 있을 것으로 예상된다. 따라서 이러한 미래제품으로 재활용을 하는 신기술 개발은 향후 재활용기술의 가장 핵심적인 분야로 성장할 것으로 기대된다.


출처 : David L. Dhandler, MIT News Office, August 18, 2014
문의 : 자원순환기술정책실 신호정 선임연구원 02)2183-1521