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
mca
Tin bài khác
Một số quy định mới về thực hiện thủ tục biên phòng điện tử cảng biển

Một số quy định mới về thực hiện thủ tục biên phòng điện tử cảng biển

Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính vừa ký Quyết định số 31/2025/QĐ-TTg ngày 02/9/2025 sửa đổi, bổ sung một số điều các Quyết định của Thủ tướng Chính phủ về thực hiện thủ tục biên phòng điện tử tại các cửa khẩu do Bộ Quốc phòng quản lý.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 8/9/2025: Tuổi Dần bỏ bê công việc, tuổi Ngọ rất thuận lợi

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 8/9/2025: Tuổi Dần bỏ bê công việc, tuổi Ngọ rất thuận lợi

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 8/9/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
[E-Magazine] Thiết bị đo lường - “giác quan” mở lối cho tự động hóa thông minh

[E-Magazine] Thiết bị đo lường - “giác quan” mở lối cho tự động hóa thông minh

Trong kỷ nguyên công nghiệp số, hệ thống tự động hóa không thể tồn tại nếu thiếu thiết bị đo lường. Chúng là giác quan tinh nhạy, kết nối bộ não điều khiển với thế giới thực, quyết định sự an toàn, hiệu quả và tính bền vững của sản xuất hiện đại.
Intrinsic và Google DeepMind công bố đột phá AI điều phối nhiều robot công nghiệp cùng lúc

Intrinsic và Google DeepMind công bố đột phá AI điều phối nhiều robot công nghiệp cùng lúc

Intrinsic - công ty phần mềm robot thuộc tập đoàn Alphabet (công ty mẹ của Google) vừa công bố một bước tiến lớn trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, cho phép nhiều robot công nghiệp cùng làm việc trong không gian hẹp mà không xảy ra va chạm.
Hà Nội thúc đẩy chuyển đổi số và đổi mới sáng tạo bằng 6 nghị quyết trọng điểm

Hà Nội thúc đẩy chuyển đổi số và đổi mới sáng tạo bằng 6 nghị quyết trọng điểm

Với 6 nghị quyết này, Hà Nội kỳ vọng giải phóng tiềm năng sáng tạo, gia tăng giá trị, khẳng định vị thế trung tâm khoa học công nghệ - đổi mới sáng tạo của cả nước, từng bước hiện thực hóa khát vọng xây dựng Thủ đô thông minh, hiện đại, sánh vai cùng các trung tâm sáng tạo trong khu vực.
Dürr xây dựng xưởng sơn ô tô tự động cho nhà máy Volkswagen tại Mexico

Dürr xây dựng xưởng sơn ô tô tự động cho nhà máy Volkswagen tại Mexico

Dürr vừa hoàn thành xưởng sơn mới, giúp giảm mạnh lượng khí thải CO₂ tại một trong những cơ sở sản xuất lớn nhất của Tập đoàn Volkswagen - nhà máy ở Puebla, Mexico. Dự án này được khánh thành vào tháng 1/2025.
Thực tế tăng cường - khoản đầu tư chiến lược của ngành sản xuất hiện đại

Thực tế tăng cường - khoản đầu tư chiến lược của ngành sản xuất hiện đại

Trong nhiều năm, thực tế tăng cường (AR) thường được nhắc đến như một công nghệ tương lai, gắn liền với giải trí và tiêu dùng. Tuy nhiên, trong sản xuất, AR đang chứng minh giá trị vượt xa những lời quảng bá, trở thành công cụ mang lại lợi tức đầu tư (ROI) rõ rệt.
ASEAN công nhận Việt Nam có 3 Công viên Di sản ASEAN và 2 thành phố môi trường bền vững

ASEAN công nhận Việt Nam có 3 Công viên Di sản ASEAN và 2 thành phố môi trường bền vững

Trong khuôn khổ Hội nghị Bộ trưởng Môi trường ASEAN lần thứ 18 (AMME-18) được tổ chức tại Malaysia, các đại biểu đã thông qua 6 Công viên Di sản ASEAN mới, nâng tổng số công viên trong diện bảo tồn của khối lên 69. Trong đó, Việt Nam có 3 vườn quốc gia được công nhận trong sự kiện lần này, đó là Vườn quốc gia Pù Mát (Nghệ An), Khu bảo tồn Văn hóa và Thiên nhiên Đồng Nai, Vườn quốc gia Xuân Thủy (Ninh Bình).
Việt Nam khẳng định cam kết Net Zero 2050, thúc đẩy hợp tác khu vực vì một tương lai xanh bền vững

Việt Nam khẳng định cam kết Net Zero 2050, thúc đẩy hợp tác khu vực vì một tương lai xanh bền vững

Hội nghị Bộ trưởng Môi trường ASEAN lần thứ 18 (AMME-18) và các hội nghị liên quan diễn ra tại Trung tâm Hội nghị Quốc tế Langkawi (LICC), Malaysia. ASEAN thống nhất hành động ứng phó biến đổi khí hậu; trong khi đó, Việt Nam khẳng định cam kết Net Zero 2050, thúc đẩy hợp tác khu vực vì một tương lai xanh bền vững.
Trường Tiểu học Quang Trung đón năm học mới, mỗi ngày đi học là một ngày vui

Trường Tiểu học Quang Trung đón năm học mới, mỗi ngày đi học là một ngày vui

Trường Tiểu học Quang Trung, Đống Đa, Hà Nội vừa long trọng tổ chức Lễ khai giảng năm học 2025-2026, đón chào các em học sinh lớp 1, hòa cùng không khí hân hoan của cả nước nhân dịp Kỷ niệm 80 năm ngày Quốc khánh Việt Nam và Kỷ niệm 80 năm ngày thành lập Bộ GDĐT.
song-gia-tri