acecook

Pin tái chế: Những thách thức và giải pháp bền vững

Công nghiệp năng lượng
28/02/2025 05:15
Pin là nhân tố then chốt trong sự phát triển của năng lượng tái tạo và quá trình điện khí hóa giao thông vận tải - hai lĩnh vực trọng yếu được nhấn mạnh tại COP 28. Khi nhu cầu về pin tăng cao trong ngành năng lượng và giao thông, các ngành này đang được hưởng lợi rõ rệt. Tuy nhiên, thiếu hụt nguyên liệu thô và đặc biệt là sự phát triển của các công nghệ tái chế pin chuyên dụng đang đặt ra những thách thức cần phải giải quyết.
aa
Lần đầu tiên truyền thành công điện mặt trời từ vũ trụ về Trái đất Pin cho xe điện luôn là áp lực cho các nhóm thiết kế

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), hiện nay ngành năng lượng chiếm hơn 90% tổng nhu cầu pin toàn cầu. Năm 2023, việc lắp đặt pin trong ngành này đã tăng hơn 130% so với năm trước, đạt tổng công suất lên tới 42 gigawatt (GW) cho các hệ thống điện trên toàn thế giới. Đối với ngành giao thông, pin đã mở đường cho sự phát triển của các loại xe điện. Tính đến tháng 12/2023, theo Eurostat, số lượng xe điện trên toàn cầu đã đạt 28 triệu chiếc, trong đó 57% ở Trung Quốc, 24% ở châu Âu và 12,5% ở Hoa Kỳ.

Mặc dù sự gia tăng sản xuất pin góp phần thúc đẩy năng lượng tái tạo, nhưng nó cũng mang lại một thách thức lớn, đặc biệt là do sự phụ thuộc của một số ngành công nghiệp vào các nguyên liệu thô chính như lithium, cobalt, đồng, nickel, mangan và than chì, vốn đang ngày càng trở nên khan hiếm. Hiện tại, Trung Quốc đang thống trị cả sản xuất pin lẫn nguồn cung nguyên liệu thô khi kiểm soát các mỏ lớn ở châu Phi, Úc và Nam Mỹ. Mặc dù châu Âu có trữ lượng nguyên liệu riêng, song phần lớn vẫn chưa được khai thác do quá trình phát triển cần nhiều năm để hoàn thiện, gây hạn chế khả năng đáp ứng nhanh nhu cầu sản xuất mới.

Pin tái chế: Những thách thức và giải pháp bền vững
Ảnh minh họa

Thách thức kỹ thuật trong tái chế pin

Về mặt kỹ thuật, việc thiếu chuẩn hóa trong hóa học và quy trình sản xuất pin đã gây ra nhiều khó khăn. Để có cái nhìn rõ ràng về thành phần của các loại pin đang lưu hành, các nhà máy tái chế đã xây dựng các cơ sở dữ liệu mở rộng. Tuy nhiên, những thay đổi không thể đảo ngược về hóa học và cấu trúc cùng với sự thay đổi của các nhà cung cấp nguyên liệu thô trong suốt vòng đời của pin lại tạo ra sự khác biệt về thành phần, khiến việc xác định chính xác một số mẫu pin trở nên phức tạp.

Hơn nữa, quá trình thu hồi, phục hồi và tái chế pin hoàn toàn phụ thuộc vào chất lượng. Ví dụ, lithium phải đạt độ tinh khiết 100% mới có thể tái sử dụng được. Một thách thức khác là nếu pin được trả lại với tình trạng kém hoặc từ một xe bị hư hỏng, các thành phần then chốt có thể đã xuống cấp và khiến pin không thể tái chế. Việc xác định những hư hỏng này đôi khi không dễ nhận biết, đòi hỏi các quy trình kiểm tra và ra quyết định tốn thời gian.

Hiện tại, việc trộn lẫn các loại pin khác nhau chưa khả thi, do đó các nhà máy tái chế phải đảm bảo có đủ số lượng pin cùng loại trước khi bắt đầu quy trình. Một khi đã mở pin ra, quá trình tháo rời trở nên vô cùng phức tạp và chủ yếu dựa vào lao động thủ công. Trong quá trình kỹ thuật đảo ngược - tháo rời và phân tích sản phẩm hoàn thiện, các linh kiện điện tử và hóa chất phải được tách riêng, một công việc không chỉ tốn công sức mà còn nguy hiểm, có thể gây ra các cú sốc điện nghiêm trọng.

Quy định mới và hướng đi trong tương lai

Để đối phó với những thách thức này, châu Âu đã có những bước đi quyết liệt. Quy định về chất thải pin của Liên minh Châu Âu (EU) được thông qua vào ngày 12/7/2023 đã đánh dấu một bước tiến quan trọng trong nền kinh tế tuần hoàn. Ngoài việc đặt ra các mục tiêu hiệu quả tái chế, quy định này còn đưa ra một số yêu cầu thiết thực:

  • Các sản phẩm điện tử trong xe phải được thiết kế để có thể tháo rời, giúp kéo dài tuổi thọ pin và tạo điều kiện cho việc tái chế dễ dàng hơn.
  • Mỗi pin công nghiệp có công suất trên 2 kWh được bán tại EU phải đi kèm với “hộ chiếu pin” dưới dạng mã QR, giúp minh bạch thành phần cấu tạo của pin và loại bỏ những bất định.

Tuy nhiên, những sáng kiến này sẽ mất thời gian để được triển khai đầy đủ. Hộ chiếu pin số đầu tiên dự kiến sẽ xuất hiện vào năm 2035. Do tuổi thọ trung bình của pin khoảng 15 năm, các loại pin không có hộ chiếu vẫn có thể được sử dụng đến năm 2040. Trong thời gian này, cần phải có những tiến bộ nhanh chóng trong các kỹ thuật kiểm tra và đo lường.

Tự động hóa - Giải pháp cho quy trình tái chế pin

Ảnh minh họa
Ảnh minh họa

Ngày nay, tự động hóa công nghiệp là một trong những giải pháp hiệu quả nhất để phân loại và tháo rời pin một cách an toàn và tự động. Các công nghệ nhận diện và phát hiện dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) có thể xác định các loại pin, robot có thể thực hiện các công việc nguy hiểm trong quy trình tái chế và các quy trình số hóa hỗ trợ hoạt động quy mô lớn. Tuy nhiên, việc tích hợp các giải pháp này đòi hỏi sự đầu tư từ các nhà sản xuất và đặc biệt cần phải thiết kế lại toàn bộ quy trình sản xuất.

Châu Âu vẫn phụ thuộc vào nguồn cung từ thị trường quốc tế, không thể tự túc đáp ứng đủ nhu cầu pin chỉ dựa trên nguồn lực nội địa. Tình trạng này ảnh hưởng không nhỏ đến sự phát triển của ngành năng lượng và xe điện, cũng như nguồn cung nguyên liệu thô quan trọng. Mặc dù các chính sách quy định đang đi đúng hướng nhưng tác động của chúng sẽ cần thời gian để thể hiện. Cho đến khi đó, phương pháp tái chế pin cần được cải tiến không ngừng. Để đạt được điều này, tự động hóa trong phân loại và tháo rời pin sẽ là yếu tố cốt lõi, không chỉ để xây dựng nền kinh tế tuần hoàn bền vững mà còn để đảm bảo sự phát triển lâu dài của công nghệ dựa trên pin.

(Theo DirectIndustry)

tudonghoangaynay.vn
mca
Tin bài khác
Lãi quý II lao dốc, DIC Corp (DIG) mới cán mốc 2,2% kế hoạch năm

Lãi quý II lao dốc, DIC Corp (DIG) mới cán mốc 2,2% kế hoạch năm

Dù đã thoát lỗ trong quý II/2025, DIC Corp mới chỉ hoàn thành 2,2% kế hoạch lợi nhuận năm 2025 - một kết quả khiêm tốn, đặt áp lực lớn lên doanh nghiệp trong nửa cuối năm.
Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam công bố hơn 12.000 công trình nghiên cứu trong 5 năm

Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam công bố hơn 12.000 công trình nghiên cứu trong 5 năm

Chỉ trong nhiệm kỳ 2020-2025, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã công bố hơn 12.000 công trình nghiên cứu, trong đó có 8.400 bài báo quốc tế. Thành tựu này khẳng định vai trò đầu tàu nghiên cứu khoa học công nghệ của Viện, đóng góp quan trọng vào sự phát triển KHCN quốc gia và nâng tầm vị thế Việt Nam trên trường quốc tế.
Sinh viên Hàn Quốc hào hứng khám phá môi trường làm việc tại Nhà máy Bia Hà Nội - Mê Linh

Sinh viên Hàn Quốc hào hứng khám phá môi trường làm việc tại Nhà máy Bia Hà Nội - Mê Linh

Ngày 29/7/2025, Nhà máy Bia Hà Nội - Mê Linh (thuộc Tổng công ty CP Bia - Rượu - Nước giải khát Hà Nội - HABECO) đã chào đón hơn 40 sinh viên Hàn Quốc tới tham quan, trải nghiệm trong khuôn khổ chương trình giao lưu quốc tế Blue Ladder, do Tạp chí Tự động hóa Ngày nay phối hợp với Trường Đại học Khoa học Xã hội và Nhân văn tổ chức.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 31/7/2025: Tuổi Sửu vận may tài chính, tuổi Mùi dễ gặp điều xui xẻo

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 31/7/2025: Tuổi Sửu vận may tài chính, tuổi Mùi dễ gặp điều xui xẻo

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 31/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 30/7: Nhóm ngân hàng, chứng khoán hút dòng tiền, VN Index bật tăng hơn 14 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 30/7: Nhóm ngân hàng, chứng khoán hút dòng tiền, VN Index bật tăng hơn 14 điểm

Bước qua cú sốc giảm mạnh trước đó, thị trường ngày 30/7 chứng kiến sự trở lại đầy tự tin của dòng tiền thông minh, tập trung vào các cổ phiếu có nền tích lũy tốt và câu chuyện riêng. VN Index bật tăng gần 1%, thanh khoản duy trì ở mức cao, cho thấy kỳ vọng phục hồi đang được nhen nhóm trở lại trong giới đầu tư.
Công nghệ đã thay đổi ngành dịch vụ vận tải như thế nào?

Công nghệ đã thay đổi ngành dịch vụ vận tải như thế nào?

Sự xuất hiện loại hình xe hợp đồng ứng dụng công nghệ phần mềm như Grab, Be, Gojek,... đã làm thay đổi mạnh mẽ cơ cấu đội xe. Chất lượng phương tiện được cải thiện; doanh nghiệp đầu tư xe đời mới, trang bị điều hòa, wifi, GPS, camera hành trình. Các quy định kỹ thuật cũng được cập nhật theo lộ trình kiểm soát khí thải Euro 4, Euro 5, đặc biệt là với xe tải và xe khách,...
Ngân hàng MB tiếp tục hút vốn qua trái phiếu, lãi suất cao nhất 6,48%/năm

Ngân hàng MB tiếp tục hút vốn qua trái phiếu, lãi suất cao nhất 6,48%/năm

MB là một trong số những ngân hàng tích cực chào bán lượng lớn trái phiếu trong năm 2025. Chỉ trong tháng 7/2025, ngân hàng MB "hút" về hơn 2.600 tỷ đồng từ trái phiếu.
Đại diện Cục A05 nêu lý do thành lập Liên minh KOL Việt Nam trên mạng xã hội

Đại diện Cục A05 nêu lý do thành lập Liên minh KOL Việt Nam trên mạng xã hội

Ông Nguyễn Tiến Cường, đại diện Cục A05 cho biết, trong tháng 8 tới, việc thành lập Liên minh KOL Việt Nam sẽ được đưa ra tại Hội nghị KOL toàn quốc.
Triển lãm kỷ niệm 80 năm Quốc khánh: Đặt mục tiêu chất lượng cao nhất

Triển lãm kỷ niệm 80 năm Quốc khánh: Đặt mục tiêu chất lượng cao nhất

Triển lãm "80 năm hành trình Độc lập - Tự do - Hạnh phúc" dự kiến sẽ là dấu ấn văn hóa đặc biệt nhân dịp kỷ niệm Quốc khánh lần thứ 80.
Sân chơi Robocon ORC 2025: Nơi đam mê công nghệ bừng sáng

Sân chơi Robocon ORC 2025: Nơi đam mê công nghệ bừng sáng

Vòng Chung kết cuộc thi Robocon ORC toàn quốc 2025 chính thức diễn ra trong hai ngày 26-27/7 tại Trường Đại học Bách khoa - Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh (cơ sở 2), quy tụ gần 170 đội thi đến từ các cấp tiểu học, trung học cơ sở, trung học phổ thông và đại học trên toàn quốc.
Quảng cáo
moxa