11월 현장 방문: 캐나다에 위치한 사이클릭 머티리얼즈(Cyclic Materials)의 자석 재활용 시범 공장
고성능 자석에 사용되는 핵심 희토류 원소를 회수하는 혁신적인 공정
지난 11월, 아다마스 인텔리전스(Adamas Intelligence)의 라이언 카스틸루(Ryan Castilloux) 전무이사는 캐나다 온타리오주 킹스턴에 위치한 사이클릭 머티리얼스( Cyclic Materials)의 자석 재활용 시범 공장을 견학할 기회를 가졌습니다. 이 공장은 상징적으로도 ‘프로그레스 애비뉴(Progress Avenue)’에 자리 잡고 있으며, 실험 연구 및 공정 개발 전문 기업인 킹스턴 프로세스 메탈러지(Kingston Process Metallurgy)와 인접해 있습니다.
2021년에 설립된 사이클릭 머티리얼스(Cyclic Materials)는 고성능 자석에 사용되는 핵심 희토류 원소를 회수하여 공급망으로 재순환시키는 혁신적인 공정을 개발하고 있으며, 이를 통해 급성장하는 수요를 활용하는 동시에 전 세계적인 에너지 전환이 환경에 미치는 영향을 최소화하는 데 기여하고 있습니다.
이 회사는 검증된 혁신가들로 구성된 팀이 이끌고 있으며, 여기에는 배터리 소재 재활용 기업인 Li-Cycle Corp의 설립에 참여했던 클린테크 분야의 연쇄 창업가이자 CEO 겸 공동 창업자인 아흐마드 가레만(Ahmad Ghahreman)과, 광업, 헬스케어, 교육 분야에서 다양한 기술 기업을 창업한 경험이 있는 공동 창업자이자 전략적 파트너십 부사장인 패트릭 니(Patrick Nee)가 포함됩니다.
실시간으로 고순도 희토류 침전물을 생성함
Cyclic Materials의 시범 공장의 전단 공정에는 수명이 다한 기기에서 자석을 제거하는 공정이 마련되어 있어, 이 회사는 폐기물 처리장 및 전자 폐기물 처리 시설에서 원료를 조달할 수 있습니다. 이후 자성 물질은 수력야금 공정을 거쳐 희토류 침전물을 생산합니다.
방문 당시 시범 공장의 수력야금 공정 구역이 가동 중이었으며, 네오디뮴이 풍부한 농축물에서 흔히 볼 수 있는 그 익숙한 보라색을 띤 고순도 희토류 침전물 케이크와 철분이 풍부한 부산물을 실시간으로 생산하고 있었다.
Cyclic Materials는 수명이 다한 기기 외에도, 자석 생산 과정에서 발생하는 절삭 부스러기에서 희토류를 회수하고 재활용하는 사업에도 주력하고 있습니다.
현재 이 회사는 수명이 다한 전자 폐기물과 전기 모터에서 희토류를 회수하고 있지만, 해당 시장이 지속적으로 성장함에 따라 전기 자동차와 풍력 발전기에서 공급되는 희토류의 비중이 점점 더 커지고 그 가치도 높아질 것으로 전망하고 있다.
신규 채굴된 희토류 산화물에 비해 배출량은 60% 감소하고, 물 사용량은 98% 감소합니다.
NdFeB 자석이 사이클릭 머티리얼즈(Cyclic Materials) 기술의 주요 경제적 초점이기는 하지만, 이 회사는 다른 유형의 자석도 목표로 삼고 있으며, 네오디뮴 자석에 포함된 원소 외에도 다른 핵심 소재를 생산하고 있습니다. 저희는 이러한 점이 사이클릭 머티리얼즈가 수명이 다한 원료의 조달 및 특성 분석과 관련된 잠재적 어려움을 최소화하는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 기존에 NdFeB 전용 재활용 업체들이 달성할 수 있는 수준보다 단기간 내에 더 큰 규모의 경제 효과를 실현할 수 있게 해줄 것으로 봅니다.
이 회사에 따르면, 사이클릭 머티리얼스(Cyclic Materials)의 희토류 산화물은 이산화탄소 배출량을 최소 60% 줄이고, 물 사용량을 98% 절감할 것으로 예상된다. 또한, 사이클릭 머티리얼스의 희토류 산화물 1톤당, 채굴된 희토류 산화물 생산 과정에서 발생하는 400톤의 토사 이동 및 가공을 방지할 수 있다. 이러한 재활용 소재로 생산된 자석은 Scope 3 배출량을 줄여주며, 자동차 제조사들이 EU의 폐차 지침을 준수하는 데 기여할 것입니다.
저희는 앞으로도 사이클릭 머티리얼즈의 발전 상황을 흥미롭게 지켜볼 것이며, 조만간 다시 방문할 수 있기를 기대합니다.
추가 정보: 2035년까지의 희토류 자석 시장 전망
이 보고서에서 아다마스(Adamas)는 2015년부터 2021년까지의 과거 생산량, 소비량 및 가격에 대한 세부 내역을 포함하여 전 세계 NdFeB 합금, 분말, 자석 및 자석용 희토류 산화물 시장에 대한 상세한 개요를 제공합니다. 이어서, 팬데믹 회복이 세계 시장에 미칠 것으로 예상되는 단기적 영향을 분석하고, 2022년부터 2035년까지의 전 세계 공급, 수요 및 가격을 전망합니다.
