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
Bài liên quan
Tin bài khác
Petrovietnam "bắt tay" với Hòa Phát: Bước tiến chiến lược trong sự phát triển của hai Tập đoàn

Petrovietnam "bắt tay" với Hòa Phát: Bước tiến chiến lược trong sự phát triển của hai Tập đoàn

Tập đoàn Công nghiệp - Năng lượng Quốc gia Việt Nam (Petrovietnam) và Tập đoàn Hòa Phát vừa ký kết Thỏa thuận hợp tác toàn diện, mở ra một chương mới trong mối quan hệ giữa hai tập đoàn hàng đầu của khối kinh tế nhà nước và kinh nhà nước và kinh tế tư nhân.
Sắp diễn ra Triển lãm Quốc tế Sản phẩm ngũ kim Việt Nam 2025

Sắp diễn ra Triển lãm Quốc tế Sản phẩm ngũ kim Việt Nam 2025

Triển lãm Quốc tế Sản phẩm Ngũ kim Việt Nam 2025 sẽ diễn ra từ ngày 4 - 6/6/2025 tại TP. Hồ Chí Minh. Đây là triển lãm B2B quốc tế khác biệt trong lĩnh vực sản xuất sản phẩm ngũ kim của Việt Nam với các nhà triển lãm khắp nơi trên thế giới. Triển lãm tập trung vào hoạt động xuất nhập khẩu số lượng lớn, được tổ chức bởi Công ty TNHH triển lãm Uninet có trụ sở tại Singapore, đồng tổ chức bởi Công ty TNHH MICE EIMS Hàn Việt và nhận được sự đồng hành mạnh mẽ từ các Hiệp hội doanh nghiệp cùng các tổ chức ngành nghề của Việt Nam.
Boston Dynamics hợp tác với Nvidia phát triển thế hệ robot hình người thông minh mới

Boston Dynamics hợp tác với Nvidia phát triển thế hệ robot hình người thông minh mới

Boston Dynamics và Nvidia hợp tác mở rộng phát triển trí tuệ nhân tạo tiên tiến cho robot hình người, dựa trên nền tảng điện toán mạnh mẽ Nvidia Jetson Thor.
Cách mạng dây chuyền lắp ráp pin năng lượng

Cách mạng dây chuyền lắp ráp pin năng lượng

Tự động hóa và robot đang cách mạng hóa dây chuyền lắp ráp pin năng lượng thế hệ mới thông qua sự kết hợp giữa hệ thống thị giác AI, robot cộng tác (cobot), và xe tự hành (AGV) nhằm tối ưu hóa từ công đoạn xếp cell đến nối module và kiểm định cuối cùng.
Nhận định phiên giao dịch ngày 30/5: VN-Index kỳ vọng vượt ngưỡng 1.345 điểm

Nhận định phiên giao dịch ngày 30/5: VN-Index kỳ vọng vượt ngưỡng 1.345 điểm

Theo dự báo của Công ty Chứng khoán Rồng Việt (VDSC), thị trường có thể tiếp tục diễn biến giằng co trong phiên giao dịch ngày 30/5. Tuy nhiên, nếu VN-Index vượt qua thành công vùng kháng cự 1.340 – 1.345 điểm, xu hướng tăng sẽ được củng cố và mở rộng.
Giải pháp in phun công nghiệp thông minh đến từ Đức - Lựa chọn hàng đầu cho sản xuất hiện đại

Giải pháp in phun công nghiệp thông minh đến từ Đức - Lựa chọn hàng đầu cho sản xuất hiện đại

Với vai trò là nhà phân phối độc quyền của thương hiệu máy in phun công nghiệp hàng đầu Leibinger (Đức), Công ty TNHH Kỹ thuật Trường Thịnh đang từng bước khẳng định vị thế tại thị trường Việt Nam, Lào và Campuchia. Những sản phẩm công nghệ cao, khả năng vận hành bền bỉ và chính sách dịch vụ hậu mãi vượt trội đã giúp doanh nghiệp ghi dấu mạnh mẽ trong ngành công nghiệp sản xuất.
Biến rơm rạ thành

Biến rơm rạ thành 'vàng xanh': Công nghệ đột phá từ đồng ruộng

Khói bụi mù mịt từ đồng ruộng đang dần biến mất ở những vùng sản xuất lúa trọng điểm. Thay vào đó, nông dân đang tạo ra giá trị kinh tế và môi trường từ rơm rạ - nguồn tài nguyên từng bị coi là phụ phẩm cần xử lý.
Petrovietnam giành giải Nhất VIFOTEC 2024 với công trình tiết kiệm 850.000 USD

Petrovietnam giành giải Nhất VIFOTEC 2024 với công trình tiết kiệm 850.000 USD

Công trình khoa học của Tập đoàn Công nghiệp - Năng lượng Quốc gia Việt Nam (Petrovietnam) vừa xuất sắc giành giải Nhất trong lĩnh vực Tiết kiệm năng lượng và sử dụng năng lượng mới tại Lễ trao Giải thưởng Sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam (VIFOTEC) năm 2024.
Tập huấn AI cho báo chí: Cánh tay nối dài của người làm báo hiện đại

Tập huấn AI cho báo chí: Cánh tay nối dài của người làm báo hiện đại

Buổi tập huấn không đơn thuần là lớp học về công nghệ, mà còn cánh cửa mở ra tư duy mới: trí tuệ nhân tạo trở thành người bạn đồng hành, chứ không phải nhân tố thay thế người làm báo.
Dưới sự lãnh đạo của Đảng ủy: BSR vận hành an toàn, đột phá công nghệ, tiên phong chuyển đổi số

Dưới sự lãnh đạo của Đảng ủy: BSR vận hành an toàn, đột phá công nghệ, tiên phong chuyển đổi số

Trong nhiệm kỳ 2020 - 2025, Đảng ủy Công ty Lọc hóa dầu Bình Sơn (BSR) đã phát huy tốt vai trò lãnh đạo, chỉ đạo toàn diện, góp phần đưa BSR ghi dấu ấn mạnh mẽ với những thành tựu nổi bật, khẳng định vị thế vững chắc trong ngành công nghiệp dầu khí và năng lượng quốc gia.
siement
Quảng cáo
moxa