폴 지엠키에비치(Paul Ziemkiewicz) 박사를 소개합니다. 폴은 펜실베이니아 서부에서 자랐습니다. 어린 시절 그의 꿈은 산성 광산 배수로 인해 생명이 사라진 지역의 강과 하천을 깨끗하게 만드는 것이었습니다. 현재 폴은 웨스트버지니아대학교(WVU)의 수자원 연구 책임자로서 그 꿈을 실현하고 있습니다.
폐탄광은 다양한 수질 오염을 유발합니다. 그중에서 산성 광산 배수가 가장 일반적입니다. 폐탄광에는 다량의 중광물을 함유한 고산성 물구덩이가 남아 있습니다. 시간이 지나면서 침투한 지하수와 강우로 발생한 지표수가 이 구덩이를 가득 채웁니다. 물이 넘치면 유해한 화학물질이 주변의 물과 토양을 오염시킵니다. 이러한 화학물질은 사람, 식물, 동물에 해로울 수 있습니다.
웨스트버지니아대학교(WVU)의 수자원 연구 책임자 폴 지엠키에비치(Paul Ziemkiewicz) 박사
WVU의 과학자들은 폴의 지도 하에 산성 광산 배수에서 중금속을 제거하는 프로세스를 개발했습니다. 이 프로세스는 웨스트버지니아 전역에 있는 수백 개의 공장에서 유역의 물을 정화하는 데 사용되고 있습니다. 물이 깨끗해지면 수생 생물도 복원될 것입니다.
과학자들이 산성 광산 배수를 깨끗한 물로 바꾸는 방법에 대해 점점 더 많이 알게 되면서 남아있는 산성 광산 배수 슬러지가 희토류 원소의 원천이라는 사실이 밝혀졌습니다.
17가지 금속 원소는 희토류 원소로 분류되며, 이러한 원소는 스마트폰을 비롯해 오늘날의 다양한 첨단 기기를 생산하는 데 반드시 필요한 핵심 소재입니다. 흥미로운 사실은 희토류 원소가 실제로 희귀한 것이 아니라 고농도로 발견되는 경우가 드물고 추출하기가 어렵다는 것입니다. 바로 여기에 산성 광산 배수에서 희토류 원소를 추출하는 프로세스의 장점이 있다고 폴은 설명합니다.
폴은 “석탄 폐석이 풍화되어 황산을 형성하면 산성 광산 배수가 발생합니다.”라고 말합니다. “산이 암석에서 모든 종류의 금속 오염물질을 침출시키는데, 희토류라고 다를까요? 힘든 일은 대자연이 알아서 합니다. 다행히도 산성 광산 배수에는 희토류 원소와 중요 물질들이 쉽게 회수할 수 있는 형태로 풍부하게 존재합니다. 무엇보다도 산성 광산 배수를 환경 기준에 따라 처리하지 않고는 회수할 수 없습니다. 그 결과로 얻는 부산물은 깨끗한 물입니다.”
WVU의 희토류 추출 시설은 고농축 희토류 제품을 생산할 수 있습니다. 위의 이미지는 87% 희토류 산화물입니다.
이 발견으로 WVU는 희토류 회수 프로젝트를 확장하기 위한 자금으로 미국 에너지부로부터 5백만 달러를 확보할 수 있었습니다. 또한 로크웰 오토메이션은 센서 및 제어 기술을 제공하고 희토류 원소 추출을 위한 시범 공장을 개발하여 이 지속 가능성 프로그램 추진을 돕기로 합의했습니다.
첫 번째 희토류 원소 생산 시설의 개소식이 코앞으로 다가왔습니다. 그 다음에 WVU는 미국 전역의 산성 광산 배수에서 희토류 원소 생산을 시작할 계획입니다. 폴 지엠키에비치 박사가 하는 일은 에너지 산업의 국면을 바꿔 일자리를 창출하고 환경을 보존하는 것입니다. 그리고 로크웰 오토메이션은 이 과정을 도울 준비가 되어 있습니다.
이미지의 소유와 출처는 웨스트버지니아대학교입니다.
