Tái chế pin xe điện bằng phương pháp mới, giải quyết vấn đề nhức nhối của quá trình điện khí hóa

Trong quá trình chuyển đổi ngành công nghiệp ô tô từ sử dụng động cơ đốt trong sang chạy hoàn toàn bằng điện có một số vấn đề khó khăn bên cạnh công nghệ và cơ sở hạ tầng, đó là tái chế pin.

Việc tái chế các bộ pin lithium-ion để thu hồi các kim loại có thể sử dụng có giá trị vô cùng to lớn đối với chuỗi cung ứng. Hiện nay, pin xe ô tô điện có phần lớn vật liệu là niken, một nguồn tài nguyên hóa thạch tương tự như dầu mỏ hay than đá, nghĩa là có thể bị cạn kiệt và khai thác quá nhiều sẽ gây hại cho môi trường.

Để khắc phục điều này, bộ phận ReCell phụ trách tái chế tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne (Mỹ) đã phát triển một giải pháp mới giúp tái chế pin lithium-ion tốt hơn.

Jessica Durham, một nhà khoa học vật liệu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne cho biết: "Dù sử dụng phương pháp nào để tái chế thì việc này cũng cần đem lại lợi nhuận cho người tái chế mới có thể mở rộng phát triển."

Một phương pháp tuyệt vời được nghiên cứu và công bố giữa bối cảnh nhà sản xuất ô tô hạng sang của Đức - BMW đang muốn sử dụng lại 50% vật liệu tái chế trong bộ pin iX.

Điều này sẽ giúp các nhà sản xuất xe thân thiện với môi trường trở nên "xanh hơn", không chỉ sản xuất các mẫu xe không phát thải mà còn có thể tái chế hết mức lượng pin thải ra, đồng thời tiết kiệm chi phí tái chế.

Chi phí tái chế hiện nay rất cao và đa phần là các phương pháp độc hại. Các nhà sản xuất có thể đốt pin hoặc ngâm chúng trong axit để thu hồi một phần nhỏ kim loại quý. Theo nghiên cứu, trong vòng chưa đầy một thập kỷ tới, sẽ có hơn 200 triệu tấn pin cần được tái chế mỗi năm.

Để có một tương lai phát triển bền vững hơn thay vì xóa bỏ việc ô nhiễm không khí chúng ta lại chuyển sang làm ô nhiễm từ hàng tấn pin thải không được xử lý, Đại học Công nghệ Michigan ở Houghton đã đưa ra một phương pháp được gọi là "Hạ thủy". Và, Argonne đã phát triển công nghệ này đồng thời hướng tới các nhà sản xuất ô tô nhằm ứng dụng vào thực tế.

Về cơ bản, phương pháp này cho pin đã qua sử dụng ngâm trực tiếp vào hóa chất để tách vật liệu ra. Một phần vật liệu sẽ nổi lên và một phần sẽ chìm xuống. Để làm cho quá trình thân thiện hơn với môi trường, hóa chất được trộn với nước tái chế.

Những nguyên liệu nổi sẽ tập trung đặc biệt vào cực âm vì đó là nơi có nồng độ coban cao nhất.

Durham cho biết: "Con đường tái chế trực tiếp mà chúng tôi đang sử dụng giúp việc tái chế có lợi hơn. Nó được gọi là tái chế trực tiếp bởi vì chúng tôi đang cố gắng tái sử dụng các vật liệu có thể sử dụng trực tiếp mà không chia nhỏ chúng ra thành vật liệu thô. Phương pháp này cũng vận hành đơn giản hơn các phương pháp cũ."

Argonne cũng đang nghiên cứu cấu tạo pin để xác định xem quy trình sản xuất có thể được điều chỉnh như thế nào để làm cho quá trình tái chế trở nên dễ tiếp cận và tiết kiệm chi phí hơn.

Tư Vũ