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
Sinh viên Khoa CNTT - ĐH Sư Phạm Hà Nội tranh tài Cuộc thi "Lập trình điều khiển Robot" năm 2025

Sinh viên Khoa CNTT - ĐH Sư Phạm Hà Nội tranh tài Cuộc thi "Lập trình điều khiển Robot" năm 2025

Những chú robot lăn bánh, những tiếng reo hò cổ vũ và tinh thần cạnh tranh sôi nổi đã làm nóng hội trường Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Cuộc thi “Lập trình điều khiển Robot” năm 2025 không chỉ là màn tranh tài kỹ thuật, mà còn là dịp để sinh viên thể hiện niềm đam mê công nghệ và sáng tạo không giới hạn.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 11/11/2025: Tuổi Ngọ nên kiềm chế cảm xúc, Tuổi Mùi được quý nhân che chở

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 11/11/2025: Tuổi Ngọ nên kiềm chế cảm xúc, Tuổi Mùi được quý nhân che chở

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 11/11/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Học sinh MIS vang danh ở kỳ thi Học sinh giỏi cấp Thành phố, sân chơi ASMO và đấu trường STEAM CUP Malaysia 2025

Học sinh MIS vang danh ở kỳ thi Học sinh giỏi cấp Thành phố, sân chơi ASMO và đấu trường STEAM CUP Malaysia 2025

Sáng 8/11, Hệ thống Giáo dục Đa Trí Tuệ (MIS) đã tổ chức Lễ Vinh danh các học sinh đạt giải trong kỳ thi Học sinh giỏi cấp Thành phố, chiến thắng tại sân chơi ASMO 2025 và ghi danh trên đấu trường quốc tế STEAM CUP Malaysia 2025.
Thị trường chứng khoán ngày 10/11:  Tiếp tục điều chỉnh, VN-Index mất gần 19 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 10/11: Tiếp tục điều chỉnh, VN-Index mất gần 19 điểm

Tiếp nối đà giảm của phiên cuối tuần trước, thị trường chứng khoán trong nước ngày 10-11 tiếp tục chịu áp lực điều chỉnh mạnh. Lực bán áp đảo gần như suốt phiên khiến các chỉ số chính đồng loạt giảm điểm, bất chấp nỗ lực hồi phục ngắn ngủi trong phiên.
Doanh nghiệp khoa học công nghệ Việt Nam - Sức bật mới từ chiến lược dài hạn

Doanh nghiệp khoa học công nghệ Việt Nam - Sức bật mới từ chiến lược dài hạn

Sau nhiều năm thăm dò và thử nghiệm chính sách, Việt Nam đang bước vào giai đoạn “nâng cấp hệ sinh thái” doanh nghiệp khoa học và công nghệ (KHCN) với khát vọng định hình vị thế mới trên bản đồ đổi mới sáng tạo khu vực.
PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn, ứng viên duy nhất được công nhận chức danh giáo sư ngành Tự động hóa năm 2025

PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn, ứng viên duy nhất được công nhận chức danh giáo sư ngành Tự động hóa năm 2025

PGS.TS. Nguyễn Chí Ngôn, sinh năm 1972, tại xã Nguyễn Việt Khái, tỉnh Cà Mau. Ông hiện là giảng viên, Phó chủ tịch Hội đồng trường, Đại học Cần Thơ, là ứng viên duy nhất được Hội đồng giáo sư Nhà nước công nhận chức danh giáo sư ngành Tự động hóa năm 2025.
Nhận định phiên giao dịch 10/11: Cơ hội mua mới cho nhà giao dịch ngắn hạn

Nhận định phiên giao dịch 10/11: Cơ hội mua mới cho nhà giao dịch ngắn hạn

Thị trường chứng khoán cuối tuần qua (7/11) với diễn biến rung lắc mạnh, khi VN-Index mất mốc 1.600 điểm. Theo nhận định của các chuyên gia, áp lực bán giảm dần mở ra cơ hội giải ngân mới cho nhà đầu tư giao dịch ngắn hạn, đặc biệt ở các cổ phiếu điều chỉnh trong xu hướng tăng và nhóm quá bán.
Bộ Công an xây dựng tiêu chuẩn an ninh mạng quốc gia, hoàn thiện khung pháp lý bảo vệ bí mật nhà nước

Bộ Công an xây dựng tiêu chuẩn an ninh mạng quốc gia, hoàn thiện khung pháp lý bảo vệ bí mật nhà nước

Trước thách thức an ninh mạng và nguy cơ rò rỉ thông tin trong kỷ nguyên số, Bộ Công an đang chủ trì xây dựng khung pháp lý mới, đồng thời đề xuất tiêu chuẩn an ninh mạng quốc gia, tạo nền tảng bảo vệ chủ quyền số và bí mật nhà nước trong giai đoạn phát triển mới.
[E-Magazine] Công nghệ cao trong chiến tranh hiện đại

[E-Magazine] Công nghệ cao trong chiến tranh hiện đại

Từ những cánh đồng Donbass đến sa mạc Trung Đông, chiến tranh thế kỷ XXI đang chứng kiến bước chuyển vĩ đại - công nghệ trở thành “chủ thể” tham chiến. Trí tuệ nhân tạo (AI), vệ tinh, drone và năng lượng định hướng đang biến chiến trường thành mạng lưới dữ liệu sống động, nơi từng byte thông tin có thể quyết định sinh tử.
Phát triển Nông sản sạch: Hãy để công nghệ kể câu chuyện thương hiệu nông sản Việt với thế giới

Phát triển Nông sản sạch: Hãy để công nghệ kể câu chuyện thương hiệu nông sản Việt với thế giới

Được ghi nhận là cường quốc xuất khẩu nông sản, nhưng thương hiệu nông sản sạch của Việt Nam lại chưa định vị được vững trên trường quốc tế. Chuỗi giá trị truyền thống bộc lộ nhiều điểm nghẽn cố hữu như sản xuất manh mún, liên kết lỏng lẻo và thiếu dữ liệu để minh bạch về nguồn gốc và định vị thương hiệu. Đã đến lúc "các Nhà" phải liên kết, quyết liệt chinh phục hành trình hội nhập và định vị thương hiệu nông sản Việt bền vững trên thị trường thế giới.
song-gia-tri