Kỹ thuật & Công nghệ

Điện khí hóa: Cơ hội và trở ngại cho việc tái chế pin

Trong khi hiện tại chỉ 20% năng lượng tiêu thụ trong lĩnh vực công nghiệp là điện, theo dự báo mới nhất của McKinsey, con số này có thể cao đến 50% bằng cách sử dụng các công nghệ hiện có ngày nay.

Đối mặt với nhu cầu ngày càng tăng, thị trường pin công nghiệp toàn cầu dự kiến ​​sẽ đạt tốc độ tăng trưởng hàng năm là 6% từ 2020 đến 2027 theo báo cáo mới nhất từ ​​Grand View Research. Trong khi hiện tại, axit-chì vẫn là loại pin chiếm ưu thế, chiếm hơn 47% thị phần, nhu cầu pin lithium-ion cũng đang tăng lên, vì nó trở thành một lựa chọn thương mại hơn và dự kiến ​​sẽ tăng với tốc độ tăng trưởng hàng năm là 15. 70% trong khoảng thời gian dự báo.

Nhưng khi chúng ta hướng tới một thế giới trong đó lĩnh vực công nghiệp đang ngày càng trở nên điện khí hóa, một vấn đề được đặt ra rất lớn: chúng ta sẽ làm thế nào để xử lý khối lượng lớn chất thải pin?

Nếu để ở bãi rác, cả pin chì-axit và pin lithium-ion đều có khả năng làm rò rỉ các vật liệu độc hại ra khu vực xung quanh, gây thiệt hại nặng nề cho cả con người và môi trường. Điều tương tự cũng có thể nói đối với cái gọi là 'tái chế sân sau', một hoạt động tái chế không được kiểm soát của các cá nhân hoặc công ty không đủ điều kiện cực kỳ nguy hiểm và gây tổn hại, dẫn đến các trường hợp ô nhiễm chì trên toàn thế giới.

Đó là một vấn đề mà tất cả các tổ chức y tế và phát triển toàn cầu đều quá biết, với việc pin axit-chì được các tổ chức phi chính phủ Pure Green và Green Cross Thụy Sĩ dán nhãn là một trong những vấn đề ô nhiễm tồi tệ nhất thế giới trong 2016.

Tại Hy Lạp, nơi Sunlight đặt trụ sở chính, tình hình, cho đến rất gần đây, đặc biệt nghiêm trọng. Bốn năm trước, chỉ 51% pin phế liệu đã qua sử dụng được tái chế hoặc thu gom hợp pháp so với con số trung bình của Châu Âu là 95%, với% còn lại 49 bị nghi ngờ đã được xử lý hoặc tái chế bất hợp pháp, góp phần gây ô nhiễm chì môi trường.

Phản ứng của Sunlight là tạo ra cơ sở tái chế được chứng nhận EMAS của riêng chúng tôi cho pin axit chì trong 2014, điều này đã cho phép chúng tôi áp dụng mô hình kinh tế vòng tròn.

Thông qua các cơ sở như cơ sở này, các nhà sản xuất đáng tin cậy có khả năng tái chế tới 95% pin axit-chì. Điều này không chỉ đạt được sự tích hợp dọc của nguồn cung cấp chì mà còn cung cấp khả năng kiểm soát tốt hơn đối với thành phần và chất lượng của các hợp kim chì. Ngoài việc cung cấp khả năng kiểm soát tốt hơn các mốc thời gian phân phối chì cần thiết để sản xuất pin mới, việc tái chế trong nhà cũng mang lại lợi ích kinh tế – giảm chi phí nhập khẩu chì cần thiết để sản xuất pin mới.

Thông qua mô hình kinh tế vòng tròn này, chúng tôi sản xuất 60% nhu cầu của đơn vị sản xuất của chúng tôi. Tuy nhiên, nhu cầu nhiều hơn có nghĩa là các nhà sản xuất khác cần phải làm theo, đặc biệt là ở Châu Á – Thái Bình Dương, nơi phát triển một lượng lớn nguồn cung cấp pin công nghiệp toàn cầu.

Trong khi các cơ sở như thế này đang mở đường cho việc tái chế pin axit-chì, các cơ sở phức tạp như vậy để tái chế lithium-ion vẫn còn khan hiếm. Do đó, trong khi sự đổi mới hiện tại cho phép tái chế lên đến 95% pin axit-chì, đối với lithium, con số này là dưới đây 50%.

Là một công nghệ pin thương mại tương đối mới, tính chất hóa học, hình dạng và thiết kế của pin lithium rất khác nhau giữa các nhà sản xuất. Do đó, để chúng được tái chế một cách hiệu quả, chúng cần được tháo rời và các dòng chất thải được tách ra, tuy nhiên hiện tại vẫn chưa có cách nào để tái chế điện cực.

Trong khi các trường đại học và trung tâm nghiên cứu vẫn đang ở giai đoạn đầu tìm giải pháp tái chế toàn bộ pin lithium, vẫn có cơ sở để lạc quan khi tái sử dụng vật liệu này. Khi pin lithium-ion hết tuổi thọ, pin vẫn còn khoảng 80% điện tích, sau đó có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho pin khác pin.

Nhưng với tổng lượng pin lithium-ion dự kiến ​​sẽ đạt 7,8 triệu tấn mỗi năm vào 2040, theo một báo cáo từ IDTechEx, người ta dự đoán rằng nguồn cung toàn cầu sẽ kết thúc- pin hết tuổi thọ sẽ vượt qua nhu cầu của chúng trong các ứng dụng đời thứ hai.
Tương tự, không phải tất cả pin lithium-ion đều có thể tái sử dụng – ví dụ như những loại pin bị hỏng sẽ cần được tái chế ngay lập tức. Và tất nhiên, pin cuối cùng cũng chết. Do đó, cần có một cách tiếp cận có tư duy tương lai đối với việc tái chế để đảm bảo việc quản lý chất thải lâu dài một cách hiệu quả.

Đại dịch đã tạo ra nhiều kích thích hơn từ các chính phủ trên toàn thế giới để xây dựng lại nền kinh tế thông qua việc đầu tư vào các công ty xanh và việc làm. Vì vậy, nếu chúng ta nghiêm túc trong việc biến điều này thành hiện thực, chúng ta phải ưu tiên tái chế bền vững pin trên quy mô toàn cầu – và nó phải bắt đầu với việc các nhà sản xuất pin chịu trách nhiệm quản lý chất thải do sản phẩm của họ tạo ra – cho dù đó là thông qua tái chế hay tái sử dụng vật liệu.

For further information on Systems Sunlight recycling capabilities, please visit: https://www.greenmission.gr/en/.

Bài viết liên quan

Back to top button