Thiếu đi khâu tái chế, pin thải của những chiếc xe điện có thể chuyển sang một núi rác.
Xe điện là một yếu tố then chốt để xử lí vấn đề khí hậu đang rình mò. Với nhiều xe điện chạy trên đường hơn và bớt đi các loại xe uống xăng như uống nước, các tài xế sẽ đốt ít chất đốt hóa thạch hơn, nhờ đó thải ít hơn các loại khí có hại – động cơ khiến địa cầu nóng lên. Nhưng với diến biến xe điện ngày càng trở nên phổ biến, chính chúng lại trở thành một vấn đề đối với môi trường: chúng ta khôn ngoan gì với lượng pin các xe điện thải ra.
Núi rác tiềm tàng từ pin thải của xe điện.
Pin thải đang dần trở thành vấn đề nan giải
Lượng pin thải đang dần trở thành một vấn đề nan giải, tuyên bố này dựa trên một báo cáo khoa học mới được đăng tải trên tạp chí Nature đầu tháng vừa rồi. Chúng ta chắc chắn đòi hỏi tái chế một tổng số lớn pin, nhưng việc thu hoạch các vật liệu hữu dụng từ pin lithium-ion của các xe điện vẫn còn rất khổ cực và nguy hiểm. May mắn thay, chúng ta vẫn có cơ hội để cải thiện điều đó. Tác giả của báo cáo nói rằng các sự thay đổi thể chế – như thiết kế pin với chủ định dành tặng tái chế và áp dụng máy móc để tháo pin một cách tự động – tái sinh được ngành tái chế pin hoàn toàn. Đồng thời, những cải thiện này có thể khiến xe điện càng trở nên thân mật hơn với môi trường nhờ áp dụng pin cũ để tạo pin mới.
Hơn một triệu xe điện đã bán ra trong năm 2017 trên toàn cầu. Tác giả nghiên cứu đã tiên tri rằng chỉ lượng xe đó thôi sẽ sản xuất khẩu tận 250.000 tấn pin thải. Nếu lượng rác thải này bị mang đi chôn, hiện tượng “thoát nhiệt” có thể xảy ra, khiến cho một phản ứng hóa học bùng phát khiến cho pin nóng lên và dẫn đến cháy nổ. (Đó chính là căn cứ Cục An ninh Vận tải Mỹ ngăn cấm pin lithium-ion có bên trong hành lý ký gửi khi hành khách áp dụng đường bằng đường hàng không.)
Pin thải – một quả bom nổ chậm nếu như không được xử lý trọn vẹn.
Nhưng nơi chôn rác bị nổ bất công là căn cứ duy nhất chúng ta đừng nên vứt pin cũ. Pin cũ vẫn còn rất hữu dụng trong một thời kì dài sau khi bị lấy đi xe. Giống như điện thoại, qua thời gian, pin của một chiếc xe điện sẽ bị chai và không thể sạc được hiệu quả nữa. Nên các tài xế sẽ cần một quả pin mới hoặc một chiếc xe mới. Tuy nhiên, pin đã cũ vẫn có thể xảy ra sạc lên đến 80% so với lúc xuất xưởng, mở ra cánh cửa hi vọng mới.
Năm nay, Toyota khởi động một đề án kết nối những quả pin xe điện cũ với các tấm pin mặt trời để cung cấp khí lực cho các cửa hàng 7-Eleven ở Nhật Bản. Với số tiền làm ra từ cách tái chế này, việc tìm ra phương pháp dùng lần hai đã hoàn toàn áp đảo nỗ lực tái chế.
Pin mặt trời.
“Nếu bạn khiến nó sinh lời, ắt sẽ có người làm”
“Nếu bạn khiến nó sinh lời, ắt sẽ có người làm. Tại thời điểm này, không có sẵn phương pháp nào có được, chẳng có một cơ sở nào [dành tặng việc tái chế pin xe điện] có kết quả, thế nên khả năng mang lại lợi nhuận của ngành kinh doanh này rất dễ nhìn ra“, Linda Gaines nói – đồng tác giả với diễn ngôn đã nêu và là một nhà phân tích hệ thống tại Cơ Sở Thí Nghiệm Quốc Gia Argonne. Cơ sở này là một tâm điểm nghiên cứu được hoạt động bởi trường đại học Chicago và Sở Năng Lượng Mỹ.
Gaines và vị đồng tác giả diễn ngôn nhận ra được một cơ hội để giải quyết nhu cầu pin mới cho xe điện bằng cách áp dụng vật liệu từ pin cũ. Pin lithium của xe điện được tạo ra từ kim loại cobalt, một khoáng thạch được khai thác chủ yếu ở Congo. Nhưng nhu cầu cobalt tăng cao đã dẫn đến xê ri các cáo buộc về làm việc trẻ em và vô số hậu quả tai hại cho xã hội và môi trường do việc khai thác. Thế nên đối với tác giả nghiên cứu Gavin Harper, nhà nghiên cứu tại trường Đại học Birmingham, việc tái chế pin và dùng các vật liệu có giá của chúng cho các ngành sản xuất khác lại có ý kiếna hơn việc tái chế pin cũ. “Liệu việc lấy kim loại cobalt từ pin cũ và biến nó thành pin mới có tốt và hay hơn?“, ông nói.
Hiện trường khai thác mỏ quặng.
Để có thể tái chế pin cũ đủ mức đáp ứng nhu cầu của ngành xe điện đang tiến triển, ngành nền công nghiệp đòi hỏi giải quyết rất nhiều vấn đề nhức não. Đầu tiên, pin hiện tại không được thiết kế để dễ thực hiện tháo lắp. Các loại pin không được sản xuất bởi giống nhau tiến trình, khiến cho khả năng dùng các dây chuyền tự động để tách rời rất khó.
Phần lớn công việc đòi hỏi được làm bằng tay bởi những người đủ tài nghệ để tháo chúng mà không làm bị thương chính mình. Pin có thể nổ, và khi chúng đó, pin lại tỏa ra một lượng kha khá khí độc.. Hơn nữa, các loại keo và chất bịt có được trong pin thường rất chắc, khiến cho việc tháo dỡ càng sự chặn trở hơn.
Thiết kế để tái chế
Dây chuyền tháo dỡ tự động, như diễn ngôn đã biện giải, có thể giải thích mối nguy cho nhân loại và tạo ra một quá trình đủ nhanh để xử lý hàng tấn pin dồn tới sau này. Tuy nhiên, các loại đồ dùng tự động sẽ cần một loại pin tiêu chuẩn để có thể đi dùng hết dung lượng. Những thay đổi trong thiết kế có thể trở thành quyết định cho các hãng sản xuất đang tìm kiếm chất liệu rẻ tiền. Dễ dàng tháo dỡ dẫn đến sự ngâm chiết vật liệu từ pin thải trở nên tinh khiết hơn, giá trị hơn, sau đó chính những vật liệu này có thể buôn bán hoặc áp dụng để sản xuất pin mới.
Dây chuyền tự động – cách giải quyết cho vấn đề pin thải.
“Ý tưởng ‘Thiết kế để tái chế’ nên tồn tại trong đầu của các hãng sản xuất“, Gaines nói, “lối suy nghĩ đó đòi hỏi đi sâu vào các Ban điều hành của ngành sản xuất sản phẩm hoá học“.
Cả hai tác giả dự kiến bắt đầu thử nghiệm các phương pháp mà họ đã nêu, tuy nhiên việc hoàn thành một dòng máy móc dành cho việc tách rời pin vẫn còn ở rất xa sau này, mà không có thời gian hạn định độc đáo.
