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
Tin bài khác
Chạy đua chuyển đổi số: Ngành khoa học đời sống đặt cược vào AI

Chạy đua chuyển đổi số: Ngành khoa học đời sống đặt cược vào AI

Trong bối cảnh ngành khoa học đời sống đang đối mặt với áp lực ngày càng lớn từ nhu cầu thị trường, rủi ro an ninh mạng, yêu cầu tuân thủ khắt khe và tình trạng thiếu hụt nhân tài, trí tuệ nhân tạo (AI) và sản xuất thông minh đang trở thành giải pháp chiến lược giúp các doanh nghiệp thích ứng, phát triển.
Nhận định phiên giao dịch ngày 02/7: Thị trường trước ngưỡng nhạy cảm - Cơ hội tích lũy hay rủi ro “bull-trap”?

Nhận định phiên giao dịch ngày 02/7: Thị trường trước ngưỡng nhạy cảm - Cơ hội tích lũy hay rủi ro “bull-trap”?

Sau nhịp tăng mạnh kéo dài từ giữa tháng 6, thị trường đang có dấu hiệu bước vào vùng giằng co với độ biến động lớn. VN Index tiếp tục tăng nhẹ nhưng dòng tiền phân hóa rõ nét hơn, trong khi nhiều nhóm cổ phiếu đã đối mặt với áp lực chốt lời. Trước phiên ngày 02/07, nhà đầu tư nên hạn chế đòn bẩy và tránh mua đuổi trong bối cảnh thị trường tiệm cận vùng nhạy cảm về tâm lý và kỹ thuật.
Loại bỏ nhiều điều luật không phù hợp, hướng tới chuẩn hóa Luật Giáo dục đại học

Loại bỏ nhiều điều luật không phù hợp, hướng tới chuẩn hóa Luật Giáo dục đại học

Dự thảo sửa đổi lần 2 về Luật Giáo dục đại học, do Bộ GDĐT vừa công bố, gồm 9 chương và dự kiến 54 điều. Dự thảo điều chỉnh, một số điều không phù hợp, trong đó có việc bỏ phân loại trường đại học định hướng nghiên cứu hay ứng dụng.
Trưng bày chuyên đề “Bảo vật quốc gia - Những kiệt tác di sản tại Thành phố Hồ Chí Minh”

Trưng bày chuyên đề “Bảo vật quốc gia - Những kiệt tác di sản tại Thành phố Hồ Chí Minh”

Ngày 29/6, Sở Văn hóa và Thể thao Thành phố Hồ Chí Minh tổ chức Lễ công bố quyết định của Thủ tướng Chính phủ về việc công nhận Bảo vật quốc gia: Chõ gốm của sưu tập tư nhân Phạm Gia Chi Bảo và Khai mạc trưng bày chuyên đề “Bảo vật quốc gia - Những kiệt tác di sản tại Thành phố Hồ Chí Minh”.
Ngân hàng NCB liên tục tăng vốn nghìn tỷ đồng, mục tiêu tổng tài sản hơn 135.000 tỷ

Ngân hàng NCB liên tục tăng vốn nghìn tỷ đồng, mục tiêu tổng tài sản hơn 135.000 tỷ

Liên tục tăng vốn điều lệ lên gấp gần 3 lần chỉ trong vòng 3 năm, Ngân hàng NCB hướng tới sự phát triển bền vững, mở rộng quy mô hoạt động, nâng cao năng lực tài chính, gia tăng sức cạnh tranh và khả năng chống chịu trước rủi ro thị trường.
Thị trường chứng khoán ngày 01/7: Tín hiệu phân hóa rõ nét, dòng tiền ưu tiên cổ phiếu tích lũy tốt

Thị trường chứng khoán ngày 01/7: Tín hiệu phân hóa rõ nét, dòng tiền ưu tiên cổ phiếu tích lũy tốt

Thị trường mở đầu tháng 7 với trạng thái phân hóa rõ rệt và độ biến động gia tăng. VN Index tăng nhẹ nhưng hình thành cây nến Doji có bóng nến dài – dấu hiệu cho thấy lực cầu và áp lực chốt lời đang giằng co quyết liệt. Dòng tiền vẫn luân chuyển, tuy nhiên không còn lan tỏa đều mà tập trung vào một số nhóm ngành và mã cổ phiếu cụ thể.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 2/7/2025: Tuổi Mùi giậm chân tại chỗ, tuổi Tuất tiền bạc dư dôi

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 2/7/2025: Tuổi Mùi giậm chân tại chỗ, tuổi Tuất tiền bạc dư dôi

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 2/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Doanh nghiệp xuất khẩu đối thoại, tháo gỡ vướng mắc tín dụng từ ngân hàng nhà nước

Doanh nghiệp xuất khẩu đối thoại, tháo gỡ vướng mắc tín dụng từ ngân hàng nhà nước

Trong bối cảnh kinh tế thế giới còn nhiều biến động, ngành ngân hàng vẫn giữ vững ổn định kinh tế vĩ mô, duy trì mặt bằng lãi suất thấp, tỷ giá ổn định và hệ thống thanh khoản tốt, là những nền tảng quan trọng để hỗ trợ cộng đồng doanh nghiệp nói chung và doanh nghiệp xuất khẩu nói riêng.
Cuộc cách mạng công nghệ đưa ngành cho thuê vào Thời đại mới

Cuộc cách mạng công nghệ đưa ngành cho thuê vào Thời đại mới

Trong kỷ nguyên công nghệ 4.0, khái niệm di chuyển thông minh không còn là xu hướng mà đã trở thành một phần thiết yếu trong đời sống đô thị hiện đại. Sự kết hợp giữa trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT), công nghệ di động và điện khí hóa đang tái định hình ngành công nghiệp cho thuê - từ ô tô, xe tay ga đến xe đạp và thiết bị giải trí ngoài trời.
Nhóm doanh nghiệp dầu khí khẳng định vị thế trong Top 50 công ty niêm yết tốt nhất Việt Nam 2025

Nhóm doanh nghiệp dầu khí khẳng định vị thế trong Top 50 công ty niêm yết tốt nhất Việt Nam 2025

Forbes Việt Nam vừa công bố "Danh sách 50 Công ty niêm yết tốt nhất Việt Nam năm 2025. Đây là lần thứ 13 Forbes Việt Nam công bố danh sách này. 6 đơn vị thành viên thuộc Tập đoàn Công nghiệp - Năng lượng Quốc gia Việt Nam (Petrovietnam) được lọt vào danh sách.
Quảng cáo
moxa