QUẢNG CÁO: Nhu cầu tái chế pin EV cần đổi mới
Pin xe điện lớn hơn đáng kể so với pin trong ô tô chạy bằng khí đốt, đòi hỏi phải khai thác vật liệu rộng rãi và tìm cách tái chế chúng cần được xem xét.
Giữa các biến thể plug-in hybrid và pin đầy đủ, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, có khoảng 7,2 triệu xe điện lưu thông trên đường trên toàn cầu vào năm 2019, tăng so với con số 20 chiếc000 vào năm 2010, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, trong đó Hoa Kỳ chiếm khoảng 1,5 triệu chiếc.
Xe điện ngày càng trở nên phổ biến phần lớn do tác động giảm đáng kể đến môi trường; một báo cáo từ Hội đồng Giao thông Sạch Quốc tế cho thấy rằng xe điện ở Châu Âu tạo ra lượng khí nhà kính trong vòng đời trung bình ít hơn 50% trong 100 năm đầu tiên,000 so với các phương tiện chạy bằng động cơ đốt trong.
Tuy nhiên, xe điện không hoàn toàn xanh ngay từ đầu. Pin cung cấp năng lượng cho xe điện lớn hơn đáng kể so với pin được tìm thấy trong ô tô chạy bằng ICE và yêu cầu khai thác rộng rãi các vật liệu như coban và lithium, tạo ra lượng ô nhiễm lớn.
Vật liệu pin cũng sẽ ngày càng khó sản xuất hơn: IEA dự đoán sẽ có tới 145 triệu xe điện chạy trên đường phố trên thế giới vào năm 2030, nghĩa là nhu cầu về pin sẽ chỉ tăng theo cấp số nhân trong những năm tới.
Và thách thức mà các nhà sản xuất pin phải đối mặt không chỉ dừng lại khi pin được lắp vào xe.
Việc tái chế pin trên diện rộng sẽ cần phải trở nên phổ biến hơn nhiều so với hiện tại để việc áp dụng xe điện trở thành một giải pháp lâu dài, khả thi cho ngành.
Tái chế phức hợp
Theo báo cáo từ Reuters, các nhà nghiên cứu ở Anh và Hoa Kỳ đã tìm ra một số cách để tái chế pin xe điện “có thể cắt giảm đáng kể chi phí và lượng khí thải carbon” đồng thời tăng nguồn cung toàn cầu “để đáp ứng nhu cầu tăng vọt như dự kiến”.
Với những vật liệu như coban và niken đắt tiền để khai thác, việc có thể lấy những vật liệu đó từ pin sẽ tiết kiệm rất nhiều thời gian, tiền bạc và lượng khí thải nhà kính.
Gavin Harper, một nhà nghiên cứu tại Viện Faraday do chính phủ hỗ trợ ở Anh, cho biết: “Chúng tôi không thể tái chế các sản phẩm phức tạp như pin theo cách chúng tôi tái chế các kim loại khác. Việc băm nhỏ, trộn lẫn các thành phần của pin và luyện kim sẽ phá hủy giá trị”.
Luyện kim hỏa là phương pháp thu hồi kim loại từ một chất bằng cách sử dụng lò cao. Giữa phương pháp đó và các phương pháp hiện tại khác, bao gồm "cắt nhỏ pin thành những mảnh rất nhỏ" và xử lý những mảnh vụn đó thành vật liệu cần thiết, các phương pháp tái chế hiện tại không thể thu hồi đầy đủ nhiều vật liệu từ pin EV hiện tại.
Tuy nhiên, theo Reuters, các nhà nghiên cứu từ một số trường đại học của Anh làm việc thông qua Viện Faraday, phòng thí nghiệm nghiên cứu do nhà nước Anh tài trợ, đã “tìm ra cách sử dụng sóng siêu âm để tái chế cực âm và cực dương” trong pin EV mà không cần phải cắt nhỏ.
Công nghệ này thu hồi coban, niken và mangan từ bột cực âm của pin và thu hồi than chì từ bột cực dương. Một trong những nhà nghiên cứu làm việc trong dự án cho biết quá trình phân tách bằng sóng siêu âm có thể tiết kiệm tới 60% vật liệu khi so sánh với chi phí của “vật liệu nguyên chất”.
Các nhà nghiên cứu cũng cho biết phương pháp này có thể xử lý nhiều vật liệu pin hơn tới "100 lần" so với các phương pháp tái chế thông thường hơn trong cùng thời gian.
Bên kia đại dương, Mỹ cũng đang phát triển các công nghệ thông qua chương trình ReCell do Bộ Năng lượng tài trợ, tập trung vào các phương pháp tái chế dựa trên nhiệt và dung môi mà theo báo cáo của Reuters là “đầy hứa hẹn”.
Jeff Spangenberger, người đứng đầu ReCell, cho biết hiện tại Hoa Kỳ không sản xuất nhiều bột cực âm trong nước, vì vậy việc tìm ra những cách hiệu quả hơn để tái chế pin trong nước có thể khiến các nhà sản xuất Mỹ tự cung tự cấp hơn trên thị trường xe điện.
Có thể có lợi nhuận
Hiện tại, cơ sở hạ tầng hiện tại để phát triển pin xe điện không đủ mức để theo kịp bền vững với nhu cầu sắp xảy ra.
Nếu các OEM muốn xe điện trở thành tiêu chuẩn của ngành thì chỉ riêng các phương pháp tái chế pin hiện tại sẽ không thể giải quyết được vấn đề đó.
Spangenberger cho biết trong bài báo: “Để việc tái chế pin lithium-ion mang lại lợi nhuận mà không yêu cầu người tiêu dùng phải trả phí xử lý và khuyến khích tăng trưởng trong ngành tái chế”, Spangenberger cho biết trong bài báo, “các phương pháp mới tạo ra tỷ suất lợi nhuận cao hơn cho các nhà tái chế cần được phát triển”.
