Công nhân tháo dỡ thủ công các bộ pin ô tô để chuẩn bị cho tái chế chì ở Patna, Ấn Độ. Ảnh:
Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) ước tính sẽ có 145 triệu xe điện (EV) trên toàn thế giới vào năm 2030. Nếu các chính phủ tăng cường nỗ lực đáp ứng các mục tiêu về năng lượng và khí hậu, con số đó có thể tăng cao hơn nữa - lên đến 230 triệu - và đó là còn chưa kể xe hai, ba bánh.
Rất nhiều ô tô mới sẽ bung ra thị trường toàn cầu, và cùng với đó là… rất nhiều pin.
Mặc dù xe điện không thải ra khí carbon dioxide (CO2) trong quá trình sử dụng, nhưng việc sản xuất chúng gây ra tác hại đến môi trường tương tự như ô tô thông thường, và việc tái chế pin Lithium-ion lại đặt ra nhiều thách thức đặc biệt.
Pin Lithium-ion cồng kềnh hơn và chiếm nhiều không gian hơn so với loại pin truyền thống là pin axit-chì. Tệ hơn nữa, chúng rất dễ bắt lửa và thậm chí là nổ nếu tháo dỡ không đúng cách.
Dự kiến, trong 10 - 15 năm tới, trên toàn thế giới sẽ có hàng triệu chiếc ô tô điện hết niên hạn sử dụng. Vào thời điểm đó, các nhà máy tái chế cần phải sẵn sàng không chỉ để tiếp nhận toàn bộ số pin đó, thu hồi các bộ phận và kim loại có giá trị, mà còn phải xử lý chất thải đúng cách. Nhưng đáng tiếc là, tới nay vẫn chưa có nhiều việc được thực hiện trên mặt trận đó: Hiện tại, chỉ có 5% tổng số pin li-ion đang được tái chế.
Công nhân tái chế một bộ pin ô tô điện tại Pháp. Ảnh: AFP/Getty Images)
Nếu không có hành động nào rốt ráo hơn được thực hiện, rác thải pin có thể trở thành một vấn nạn lớn không chỉ đối với ngành công nghiệp xe hơi mà còn đối với môi trường.
Hãy hình dung, nếu một bộ pin ô tô trung bình nặng 250kg, thì 100 triệu chiếc ô tô sẽ tạo ra khoảng 25 triệu tấn chất thải pin cần tái chế.
Ô nhiễm nguồn nước
Mặc dù pin Lithium-ion được chính phủ Mỹ phân loại là chất thải không nguy hại và an toàn để thải vào dòng chất thải đô thị thông thường, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng chúng có thể gây ô nhiễm nước. Ngày nay, rất nhiều hoạt động xả thải pin vẫn diễn ra “phi chính thức” - thường ở các khu vực nông thôn, kém phát triển và không có biện pháp giám sát hoặc bảo vệ thích hợp.
Với những hoạt động kiểu này, khả năng cao là lithium thấm vào nguồn nước. Tình trạng tương tự cũng xảy ra ở các khu vực phát triển cao, nơi mọi người vứt bỏ thiết bị điện tử tiêu dùng không đúng cách. Cuối cùng, không chỉ lithium có thể gây ô nhiễm đất và nước ngầm. Niken, coban, mangan và các kim loại khác được tìm thấy trong pin EV còn gây ra mối đe dọa lớn hơn cả lithium đối với cuộc sống con người và hệ sinh thái.
Phần lớn vật liệu trong pin ô tô EV có thể được tái chế và tái sử dụng. Trích xuất vật liệu, đặc biệt là kim loại như coban và niken, từ vỏ pin cũ để tái sử dụng là một quy trình có thể giảm đáng kể chi phí sản xuất. Điều này là do thực tế là gần 50% chi phí của pin bắt nguồn từ những kim loại đó.
Điều thú vị là, việc nấu chảy - một cách để chiết xuất kim loại từ pin - giống với cách chiết kim loại từ quặng nhưng không gây hại thêm cho môi trường khi khai thác.
Rác thải pin từ ô tô điện có thể là một vấn nạn với môi trường trong tương lai.
Vậy tại sao không có nhiều pin được tái chế hơn?
Lý do là các nhà máy tái chế không trả hậu hĩnh cho phế liệu, chỉ khoảng 100 USD mỗi tấn. Con số này không bù nổi các chi phí hậu cần liên quan đến việc thu thập, phân loại và vận chuyển phế liệu.
Cuối cùng, để sản xuất đủ pin, chúng ta sẽ cần tăng gấp ba lần tốc độ sản xuất hiện tại đối với lithium, graphite, niken và mangan. Những chương trình tái chế tích cực là hoàn toàn cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đối với các vật liệu này và hạn chế tác hại môi trường do khai thác mỏ gây ra.
Pin là thành phần quan trọng của ô tô điện, nhưng cũng đặt ra những thách thức về tái chế. Ảnh: BBC
Tuy nhiên, vẫn có một số điểm sáng trong nỗ lực giải quyết những thách thức với pin ô tô điện. Nissan đang sử dụng lại pin từ dòng xe Leaf cũ của mình để cung cấp nhiên liệu cho các phương tiện trong nhà máy. Volkswagen gần đây đã mở nhà máy tái chế riêng, có khả năng tái chế 3.600 hệ thống pin mỗi năm. Renault hiện đang tái chế vài trăm bộ pin mỗi năm. Và vào tháng 7, Mercedes đã tiết lộ kế hoạch chỉ sử dụng xe điện vào năm 2030.
Ở Mỹ, Giám đốc công nghệ của Tesla, JB Straubel nói rằng mỏ lithium lớn nhất nằm trong các bãi rác tại nước này. Công ty tái chế của Tesla, Redwood Materials, tái chế phế liệu và các bộ pin bị lỗi. Nhà máy này hiện có khả năng thu hồi đủ các thành phần để tạo ra 45.000 bộ pin ô tô điện mỗi năm.
Nếu những nỗ lực tái chế được thực hiện đúng cách, chúng ta có thể chứng kiến hoạt động này sẽ bù đắp được phần lớn chi phí sinh thái của việc sản xuất pin EV. Nếu không, hậu quả có thể là một tình huống còn tồi tệ hơn nhiều so với ô nhiễm nhựa đang bủa vây các đại dương.