BMW Group은 벤처 캐피털 펀드 BMW i Ventures를 통해 미국 콜로라도 소재 Jetti Resources의 지분을 확보했다. Jetti Resources는 2014년에 설립된 기업으로 기존 구리 광산에서 사용되지 않은 광석을 활용하는 선구적인 구리 추출 공정을 개발했다. BMW는 지속 가능한 방식으로 수요 증가에 대응하기 위한 책임성 있고 자원을 보존하는 구리 추출 방식을 활성화하는 것을 목표로 한다.

구리는 EV의 전기 구동계를 생산하기 위한 핵심 원자재이므로, 향후 몇 년 동안 수요가 상당히 증가할 것으로 예상된다. 빠르면 2030년 순수 전기차가 BMW Group의 전 세계 매출 중 절반 이상을 차지할 것이다.

Jetti Resources는 이전에 사용되지 않은 광석에서 구리를 추출할 수 있는 촉매 침출(catalytic leaching) 기술을 개발했다. 전 세계 구리 자원의 약 70%가 1차 황화 광석(primary sulfide ore)에 집중되어 있다. 자원을 보존하는 새로운 추출 형태를 통해 이전에 광산 폐기장에 보관하고 폐기물로 여겨졌던 재료를 활용할 수 있다.

구리 추출을 위한 침출은 광석 더미에 묽은 산성 용액을 떨어뜨려서 무기 영양생물(lithotroph) 및 철 산화효소로 알려진 바위를 부식하는 철 산화 미생물이 자연적으로 광석을 분해하고 산화하는 환경을 만든다. 그 결과로 얻어진 구리가 풍부한 용액을 처리하여 순도 높은 구리 음극을 생산한다.

하지만 위에서 설명한 침출은 산화물과 2차 황화 광석 유형에만 적용 가능했으며, 광물 표면에 형성된 억제층(부동태층)이 침출의 효과를 약화시켜 구리가 더욱 많이 존재하는 1차 황화 광석에는 사용되지 않았다.

Jetti Resources의 신기술은 부동태층에 침투하여 광석의 산화와 경제적인 구리 생산 수율을 창출할 수 있다. 올해 초 Jetti Resources와 브리티시컬럼비아 대학은 재료 분야 학술지 <Acta Materialia>에 게재한 논문에서 동 기업의 기술을 뒷받침하는 연구 결과를 발표했다.

동 연구에서 Jetti Resources의 팀은 전기화학 분석을 통해 황동석(chalcopyrite)은 지금까지 일반적으로 가정했던 소모 상태(depletion state)가 아닌 축적 상태(accumulation state)에서 n형 반도체라는 점을 발견했다. 동 기업의 연구자들은 바이오 침출이나 염소 침출 공정 등 산화 침출 도중 황동석 표면에 구리가 풍부한 표면이 형성된다는 점을 증명했다. 이러한 생성물층(product layer)은 p형 반도체이다.

주의 깊은 데이터 분석을 통해 연구자들은 침출 진행 중 n형 반도체인 황동석 표면과 생성물층의 p형 반도체가 p-n 접합 다이오드(junction diode)를 형성하여 전자의 이동을 차단하면서 전기화학적 침출 과정을 방해한다는 점을 발견했다. 부동태층에 관한 새로운 이해는 Jetti Resources가 구리 침출 이론에 관한 독보적인 전문성을 보유하고 있다는 점을 입증한다.

이러한 과정을 통해 이전에 활용하지 못했던 구리 자원을 회수하여 기존 구리 생산 시설의 산출물과 수명을 크게 늘릴 수 있다. 이러한 방식의 구리 추출은 훨씬 효율적이며 환경 영향도 줄일 수 있다.

Jetti Resources의 방식을 이용하면 구리 광산에서 퇴적 침출(heap leaching)을 광석에 사용할 수 있으며, 기존의 원자재 추출에 비해 탄소 배출은 약 40% 감소하고 물 사용량도 약 50% 줄일 수 있다. 이러한 기술은 이미 배치되어 산업 규모로 큰 성공을 거두고 있다. Jetti Resources는 파트너 기업들과 함께 전 세계 확장을 추진할 계획이다.