Giải bài toán vòng đời của những viên pin xe điện

Việt Nam hiện đang có những bước tiến đáng kể trong việc phát triển các loại xe điện, từ 140 xe năm 2019 lên khoảng 2 triệu xe máy điện và 11.000 ô tô điện vào cuối năm 2022.

Tuy nhiên, số lượng xe điện và pin xe điện ngày càng tăng đang đặt ra một thách thức đối với các nhà sản xuất và nhà quản lý trong việc quản lý chất thải, cụ thể là giải pháp tái sử dụng, tái chế pin xe điện cuối vòng đời.

"Số lượng xe buýt điện và taxi đã tăng lên ở các thành phố. Ngành công nghiệp xe điện trong nước của Việt Nam cũng đã đặt ra những kế hoạch đầy tham vọng nhằm phát triển một hệ sinh thái hoàn chỉnh cho việc phát triển xe điện, bao gồm cả việc cung cấp các giải pháp sạc điện và ắc quy", ông Hà Minh Hiệp - quyền Tổng cục trưởng Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng (Bộ Khoa học và Công nghệ) chia sẻ.

Theo ông Hiệp, Việt Nam đã xây dựng và hoàn thiện cơ bản được các hệ thống tiêu chuẩn cho xe máy, ô tô điện liên quan đến các trạm sạc, các hệ thống an toàn trạm sạc. Tuy nhiên, vấn đề tái chế, tái sử dụng pin thì hiện nay vẫn còn là vấn đề mới.

Thực tế, tái chế pin mang đến nhiều lợi ích, không chỉ góp phần bảo vệ môi trường sống mà còn mang lại lợi ích kinh tế quan trọng nhờ vào việc thu hồi các loại khoáng sản có giá trị như: coban, niken, lithium...

Điều này góp phần giảm việc khai thác liên tục gây áp lực cho các chuỗi cung ứng. Đồng thời thúc đẩy hoạt động kinh doanh của các doanh nghiệp về xe điện, cũng như góp phần phát triển bền vững ngành giao thông vận tải điện, chung tay bảo vệ môi trường.

Trong nhiều năm gần đây, các doanh nghiệp, tập đoàn lớn ở Mỹ và châu Âu liên tục tìm tòi cách tái chế pin xe điện hiệu quả, vừa đem lại lợi nhuận từ hoạt động tái chế, vừa góp phần giảm phát thải ra môi trường.

Thống kê sơ bộ, trên thế giới hiện có ít nhất 80 công ty tham gia lĩnh vực tái chế pin xe điện, với hơn 50 công ty startup, thu hút ít nhất 2,7 tỷ USD vốn đầu tư.

TS. Nguyễn Sỹ Linh - Viện Chiến lược, Chính sách tài nguyên và môi trường của Bộ Tài nguyên và Môi trường thông tin, ước tính hàng năm Việt Nam phát sinh khoảng gần 900.000 tấn chất thải nguy hại.

Trong đó, từ 20-30% là chất thải nguy hại công nghiệp, lĩnh vực nông nghiệp hàng năm phát sinh khoảng 9.000 tấn chất thải nguy hại, lĩnh vực y tế phát sinh khoảng hơn 21.374 tấn chất thải nguy hại.

Chiến lược quốc gia về quản lý tổng hợp chất thải rắn đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2050 (Quyết định 491/QĐ-TTg ngày 7/5/2018) đề mục tiêu chất thải rắn nguy hại được quản lý và kiểm soát chặt chẽ từ nguồn thải đến thu gom, vận chuyển và xử lý cuối cùng.

Chiến lược đề ra việc đa dạng hóa công nghệ xử lý bằng các công nghệ tiên tiến, các nhà sản xuất thiết bị điện tử phải thiết lập và công bố các điểm thu hồi sản phẩm thải bỏ theo quy định của pháp luật…

Mục tiêu cụ thể, tỷ lệ chất thải nguy hại được thu gom, vận chuyển và xử lý theo quy định vào năm 2025 là 95% và năm 2030 là 98%.

Thông tin về Tiêu chuẩn quốc gia xử lý pin điện cuối vòng đời, bà Đoàn Thị Thanh Vân - Trưởng phòng Tiêu chuẩn Điện, điện tử thuộc Viện Tiêu chuẩn chất lượng Việt Nam cho hay: "Tất cả các pin điện đều có một số ảnh hưởng nhất định đến môi trường. Quá trình dự đoán hoặc nhận biết các ảnh hưởng môi trường của pin đều phức tạp, do các ảnh hưởng có thể xảy ra tại mọi giai đoạn trong vòng đời của sản phẩm".

Tiêu chuẩn của Việt Nam về xử lý pin điện cuối vòng đời đưa ra quy định chung: các pin khi hết tuổi thọ cần phải được quản lý bằng các phương pháp không được thải các chất nguy hại ra môi trường.

"Việc thu gom và tái chế thích hợp cần được xem xét để hạn chế tác hại đến môi trường của các chất chứa trong các pin thải loại, đồng thời giúp tiết kiệm nguyên liệu và tăng an ninh nguồn cung cấp bằng cách thu hồi các kim loại có giá trị", bà Vân nói.

Phó trưởng đại diện UNDP Việt Nam, ông Patrick Haverman cho rằng do nhu cầu về xe điện và pin xe điện tăng đồng thời, nên nhu cầu về khối lượng đáng kể nguyên liệu thô quan trọng cũng tăng theo.

Để hạn chế tác động đến môi trường của pin xe điện khi hết thời gian sử dụng hữu ích, cần tối đa hóa giá trị sản phẩm bằng cách tái sử dụng, tái sản xuất, và tái chế tất cả các thành phần liên quan.

Theo ông Patrick Haverman, các cách tiếp cận chính sách kinh tế tuần hoàn có thể tạo cơ hội kinh doanh cho các nhà sản xuất pin xe điện, nhà cung cấp bên thứ ba và các bên liên quan khác trong chuỗi cung ứng công nghiệp.

"Để tạo điều kiện thuận lợi cho những thay đổi này, các Chính phủ có thể tạo ra một môi trường thuận lợi bằng cách phát triển các chính sách và quy định, giải quyết các nhu cầu xây dựng năng lực, củng cố khung thể chế, thiết lập mạng lưới tái chế và tái xử lý vật liệu, đồng thời khuyến khích phát triển ngành công nghiệp ô tô hiệu quả hơn", ông Haverman khuyến cáo.

Ông Miguel Gerardo Ruiz Reyes - Giám đốc mua sắm và chuỗi cung ứng của VinFast, cho biết VinFast đang tập trung vào lĩnh vực tái chế pin xe điện và tái sử dụng vật liệu. 

Hiện tại, giá thành của pin đang chiếm khoảng 30% tổng giá thành một chiếc ô tô điện nhưng tỷ lệ này sẽ tiếp tục giảm xuống trong những năm tới khi công nghệ sản xuất pin phát triển, pin có thể sử dụng lâu dài hơn và khả năng tái chế cũng hiệu quả hơn.

Hãng xe điện Việt Nam chủ yếu sử dụng loại pin LFP với ưu điểm không phụ thuộc nhiều vào các nguyên liệu quý hiếm nên mục tiêu của quy trình tái chế pin là thu về càng nhiều lithium càng tốt.

Ông Miguel cho biết pin hết hạn sử dụng sẽ được cắt, nghiền thành "bột đen", rồi đưa vào nhà máy để xử lý. Tại đây, thông qua các hệ thống chiết dung môi, các hợp chất kim loại sẽ được tách riêng.

Lithium sau khi được tách sẽ có thể bán trực tiếp cho khách hàng, hoặc dùng để sản xuất điện cực và tạo ra pin mới. Các phụ phẩm của quá trình chiết dung môi cũng không bị bỏ phí mà sẽ tiếp tục được xử lý, kết tủa thành các hợp chất phục vụ sản xuất điện cực của pin. Than chì cũng được lọc và đưa vào nhà máy sản xuất pin để tái sử dụng.

Với quy trình này, trên 99,5% sắt vụn đều được tái chế, bao gồm lithium, nhựa, đồng, nhôm, coban, mangan, niken và các hạt điện tử.