Hóa ra xe điện cũng làm ô nhiễm môi trường: Làm sao để xử lý hết được pin thải?

Thiếu đi khâu tái chế, pin thải của những chiếc xe điện có thể biến thành một núi rác.

Xe điện là một yếu tố then chốt để giải quyết vấn đề khí hậu đang rình rập. 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 nhiên liệu hóa thạch hơn, nhờ đó thải ít hơn các loại khí có hại - nguyên nhân khiến Trái Đất nóng lên. Nhưng với tình hình xe điện ngày càng trở nên phổ biến, chính chúng lại trở thành một vấn đề đối với môi trường: chúng ta nên làm 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 cần phải tái chế một số lượng 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 mục đích dành cho tái chế và sử dụng máy móc để tháo pin một cách tự động - có thể tái tạo ngành tái chế pin hoàn toàn. Đồng thời, những cải thiện này có thể khiến xe điện càng trở nên thân thiện hơn với môi trường nhờ sử dụng pin cũ để tạo pin mới.

Hơn một triệu xe điện đã được bán ra trong năm 2017 trên toàn thế giới. Tác giả nghiên cứu đã dự đoán rằng chỉ lượng xe đó thôi sẽ sản xuất ra tận 250.000 tấn pin thải. Nếu lượng rác thải này bị đem đi chôn, hiện tượng "thoát nhiệt" có thể xảy ra, khiến cho một phản ứng hóa học bùng phát làm cho pin nóng lên và dẫn đến cháy nổ. (Đó chính là lý do Cục An ninh Vận tải Mỹ ngăn cấm pin lithium-ion có mặt trong hành lý ký gửi khi hành khách sử dụng đường hàng không.)

Pin thải - một quả bom hẹn giờ nếu như không được xử lý chu toàn.

Nhưng nơi chôn rác bị nổ không phải là lý do duy nhất chúng ta đừng nên vứt pin cũ. Pin cũ vẫn còn rất hữu dụng trong một khoảng thời gian dài sau khi bị lấy ra khỏi 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 cục pin mới hoặc một chiếc xe mới. Tuy nhiên, pin đã cũ vẫn có thể được sạc lên đến 80% so với lúc xuất xưởng, mở ra cánh cửa hi vọng mới.

Năm nay, Toyota khởi động một dự án kết nối những cục pin xe điện cũ với các tấm pin mặt trời để cung cấp năng lượng cho các cửa hàng 7-Eleven ở Nhật Bản. Với số tiền làm ra từ cách tái sử dụng 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, chưa có phương pháp nào được sử dụng, không có một cơ sở nào [dành cho việc tái chế pin xe điện] đang hoạt động, thế nên khả năng mang lại lợi nhuận của ngành kinh doanh này rất dễ nhìn ra", Linda Gaines nói - đồng tác giả với văn bản đã nêu và là một nhà phân tích hệ thống tại Cơ Sở Thí Nghiệm Quốc Gia Argonne. Cơ sở này là một trung tâm nghiên cứu được vận hành bởi trường đại học Chicago và Sở Năng Lượng Mỹ.

Gaines và vị đồng tác giả văn bản nhận ra được một cơ hội để giải quyết nhu cầu pin mới cho xe điện bằng cách sử 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 hàng loạt các cáo buộc về lao động 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 quý giá của chúng cho các ngành sản xuất khác lại có ý nghĩa hơn việc tái sử dụng 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 phát triển, ngành công nghiệp cần phải giải quyết rất nhiều vấn đề nhức não. Đầu tiên, pin hiện tại không được thiết kế để dễ dàng tháo lắp. Các loại pin không được sản xuất bởi cùng một quy trình, khiến cho khả năng dùng các dây chuyền tự động để tách rời rất khó.

Phần lớn công việc cần phải được làm bằng tay bởi những người đủ kỹ năng để tháo chúng mà không làm bị thương chính mình. Pin có thể nổ, và khi chúng đó, pin lại tỏa ra một lượng tương đối khí độc.. Hơn nữa, các loại keo và chất bịt được sử dụng trong pin thường rất chắc, khiến cho việc tháo rời càng khó khăn hơn.

Thiết kế để tái chế

Dây chuyền tháo rời tự động, như văn bản đã giải thích, có thể giải quyết mối nguy cho nhân loại và tạo ra một quá trình đủ nhanh để xử lý hàng tấn pin dồn tới trong tương lai. Tuy nhiên, các loại máy tự động sẽ cần một loại pin tiêu chuẩn để có thể làm việc hết công suất. Những thay đổi trong thiết kế có thể trở thành mấu chốt cho các hãng sản xuất đang tìm kiếm chất liệu rẻ tiền. Dễ dàng tháo rời dẫn đến sự chiết xuất vật liệu từ pin thải trở nên tinh khiết hơn, đáng giá hơn, sau đó chính những vật liệu này có thể được bán hoặc sử dụng để sản xuất pin mới.

Dây chuyền tự động - giải pháp 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 cần phải thâm nhập vào các Ban quản trị của ngành sản xuất sản phẩm".

Cả hai tác giả dự định bắt đầu thử nghiệm các biện pháp mà họ đã nêu, tuy nhiên việc hoàn thành một dòng máy móc dành riêng cho việc tách rời pin vẫn còn ở rất xa trong tương lai, mà không có thời gian hạn định cụ thể.