리튬 이온 배터리와 증가하는 PFAS 오염: 숨겨진 비용 발견

소요 시간: 2 분
에 의해 Pedro Martinez
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리튬 이온 배터리 공장 옆의 오염된 강.

Seoul텍사스 공과대학교의 제니퍼 겔포가 이끄는 연구팀이 새로운 환경 문제를 발견했습니다. 리튬 이온 배터리에 사용되는 PFAS라는 화학 물질이 공기와 물에 더 많은 오염을 일으키고 있습니다. 이들의 연구 결과는 네이처 커뮤니케이션즈 저널에 발표되었습니다.

연구의 주요 요점은 다음과 같습니다:

배터리에서 발견된 특정 PFAS는 비스-퍼플루오로알킬 설포님이드(비스-FASIs)입니다. 이러한 비스-FASIs는 환경에서 장기적으로 존재하며 생태 독성을 나타내어 퍼플루오로옥탄산(PFOA)과 같은 이전의 PFAS 화합물과 유사합니다. 이 연구는 미네소타, 켄터키, 벨기에, 프랑스와 같은 여러 지역의 샘플링을 포함했고, 제조 공장 근처의 공기, 물, 토양, 퇴적물에서 높은 수준의 비스-FASIs가 발견되었습니다. 미국 남동부의 시립 매립지에서도 이러한 오염 물질이 발견되어 폐기된 배터리가 환경에 비스-FASIs를 방출할 수 있음을 나타냅니다.

리튬 이온 배터리의 증가는 전기차와 전자기기와 같은 청정 에너지 옵션에 중요한 역할을 한다. 하지만 단점도 있다. 이러한 배터리를 제조하고 폐기하는 과정에서 PFAS 오염이 발생하며, 이는 환경에 문제가 된다. Guelfo는 기후 변화를 막으면서 이러한 지속적이고 유해한 오염 물질을 배출하지 않는 기술적 해결책이 필요하다고 강조한다.

연구에 따르면, bis-FASI의 공기 배출물은 원래 발생지에서 먼 지역까지 이동할 수 있으며, 이러한 물질은 독성이 있어 수생 생물의 행동과 신진대사에 변화를 초래할 수 있습니다. 인간에 대한 영향은 여전히 ​​알려지지 않았으나, 다른 유사한 화합물들은 암, 불임 및 기타 건강 문제와 관련이 있습니다.

산화 과정에서도 분해되지 않는 다른 안정한 PFAS 화합물들처럼, Bis-FASI도 분해되지 않습니다. 그러나 좋은 소식이 있습니다. 입상 활성탄과 이온 교환 같은 방법이 이미 다른 PFAS 처리에도 사용되고 있으며, 이러한 방법으로 물 속의 Bis-FASI 수준을 낮출 수 있습니다. 듀크 대학교의 이성훈 교수는 새로운 EPA의 PFAS 관련 규정을 따르기 위해 시설들이 업데이트됨에 따라 이러한 방법이 점점 더 일반화될 것이라고 말합니다.

배터리에서 발견된 PFAS 오염 문제는 우려할 만합니다. 우리는 청정 에너지 기술을 받아들이는 중요한 시점에 있습니다. 퍼거슨은 환경에 거의 영향을 미치지 않는 청정 에너지 시스템을 개발하고 지원하기 위해 과학자, 엔지니어, 사회학자, 정책 입안자로 구성된 팀의 필요성을 강조합니다. 구엘포는 현재 에너지 프로젝트가 새로운 기술이 진정으로 청정 에너지인지 확인해야 한다고 강조합니다.

이 연구는 제조와 재활용에서 새로운 방법의 필요성을 강조하고 있습니다. 이산화탄소 배출량을 줄이기 위해서는 전체적인 환경 영향을 고려해야 합니다. 결과에 따르면 이러한 오염물질의 해로운 영향을 줄이고 청정 에너지로의 전환을 지원하기 위해 지금 조치를 취해야 한다는 것을 보여줍니다.

리튬 이온 배터리는 미래 에너지 수요에 필수적이지만, 특히 PFAS 오염으로 인한 환경적 영향이 걱정됩니다. 이를 해결하기 위해 더 나은 처리 방법을 개발하고 이 배터리의 제조 방식을 재고하여 환경을 보호하면서 청정 에너지를 활용해야 합니다.

연구는 여기에서 발표되었습니다:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-49753-5

및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

Jennifer L. Guelfo, P. Lee Ferguson, Jonathan Beck, Melissa Chernick, Alonso Doria-Manzur, Patrick W. Faught, Thomas Flug, Evan P. Gray, Nishad Jayasundara, Detlef R. U. Knappe, Abigail S. Joyce, Pingping Meng, Marzieh Shojaei. Lithium-ion battery components are at the nexus of sustainable energy and environmental release of per- and polyfluoroalkyl substances. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-49753-5
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