Thị trường tái chế ắc-quy bùng nổ trong tương lai

Nhà nghiên cứu 29 tuổi này vẫn đang hoàn thiện phương pháp của mình nhưng đã nhận được giải thưởng từ Viện Đổi mới và Công nghệ Châu Âu (EIT) cho những nỗ lực của mình. Khi châu Âu chuyển hướng từ phương tiện sử dụng nhiên liệu hóa thạch sang ô tô điện, việc tái chế than chì cũng như những thành phần khác trong pin đang dần trở thành trọng tâm chính. Còn hơn thế nữa khi lục địa này đang tìm cách thoát khỏi sự phụ thuộc về nguyên liệu thô vào quốc gia khác như Trung Quốc.

Vanderbruggen bình luận: “Cho đến nay, các nhà sản xuất pin không quan tâm đến than chì tái chế vì họ có thể dễ dàng mua nó với giá thấp ở Trung Quốc”. Phương pháp của Vanderbruggen được phát triển tại Viện nghiên cứu Helmholtz ở Freiberg (Đức), liên quan đến chiết xuất than chì từ “khối đen” - một loại bột cũng chứa coban, niken, lithium và mangan.

Vanderbruggen - nhà nghiên cứu người Pháp - giải thích: “Bạn cho khối đen vào nước và thêm một số hóa chất và bọt khí, giống như trong bể sục. Than chì tự dính vào bong bóng, trong khi kim loại có tính ưa nước và do đó vẫn tồn tại trong nước”. Vanderbruggen cũng làm cố vấn cho một số doanh nghiệp đang cố gắng khám phá những cơ hội mà việc tái chế pin ô tô điện có thể mang lại trong tương lai.

Anna Vanderbruggen phát triển phương pháp tiên phong chiết xuất than chì từ pin lithium-ion.

Chi phí tăng

Chi phí nguyên liệu thô ngày càng tăng và tình trạng thiếu hụt dẫn đến sự gia tăng sự quan tâm đến lĩnh vực này. Theo Philippe Barboux, giáo sư hóa học Đại học PSL ở Paris (Pháp), giá lithium đã tăng 13% trong 5 năm qua. Ông nói: Cho đến nay, lithium vẫn chưa được tái chế trên quy mô lớn “vì nó không mang lại lợi nhuận”. Nhưng điều đó có vẻ sẽ thay đổi với 350 triệu ô tô điện dự kiến sẽ được lưu hành trên toàn thế giới vào năm 2030, tăng từ mức 16,5 triệu vào năm 2021, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA).

Barboux cho biết: “Trong 10 năm tới, rất nhiều pin được sản xuất đến mức lithium chắc chắn sẽ phải được tái chế, nếu không sẽ không đủ”. Theo một số chuyên gia được hãng thông tấn AFP phỏng vấn, về lý thuyết, công nghệ này hiện tồn tại để tái chế hầu hết tất cả những vật liệu tạo nên pin lithium-ion.

Tập đoàn Aurubis của Đức, một trong những nhà cung cấp kim loại màu lớn nhất châu Âu, tuyên bố có thể tái chế ít nhất 95% kim loại tạo nên “khối đen” tại một nhà máy thí điểm mà họ đã thành lập ở thành phố Hamburg. Tập đoàn khai thác mỏ Eramet của Pháp, Umicore của Bỉ và nhà sản xuất ô tô Đức Mercedes cũng đã triển khai các dự án kinh doanh tương tự. Tuy nhiên, phần lớn những dự án như vậy vẫn còn đang trong giai đoạn thử nghiệm.

Phương pháp của Vanderbruggen được phát triển tại Viện nghiên cứu Helmholtz ở Freiberg (Đức), liên quan đến việc chiết xuất than chì từ “khối đen” - một loại bột cũng chứa coban, niken, lithium và mangan.

Thị trường đang phát triển

Ken Nagayama, người đứng đầu bộ phận phát triển kinh doanh vật liệu pin tại Aurubis, người hiện đang nghiên cứu quy trình tái chế than chì, nhận định: “Đó là một thị trường đang phát triển rộng lớn và chúng tôi muốn đóng một vai trò trong đó”. Ông tin rằng sẽ có “nguồn cung thị trường đủ để phát triển nhà máy tái chế pin ở quy mô công nghiệp trong nửa sau của thập kỷ”.

Serge Pelissier, giám đốc nghiên cứu tại Đại học Gustave Eiffel ở Lyon (Pháp), cho biết, vì pin có xu hướng kéo dài bảy hoặc tám năm nên vẫn chưa có “đủ pin khi hết tuổi thọ” để cung cấp cho thị trường. Ngoài ra còn có nhiều mẫu ắc quy ô tô khác nhau, gây khó khăn cho việc thiết lập một hệ thống tái chế tiêu chuẩn hóa như hệ thống dành cho điện thoại di động và máy tính xách tay.

Theo Alex Keynes thuộc Tổ chức phi chính phủ Giao thông và Môi trường, thị trường tái chế pin ô tô có thể sẽ không phát huy hết tiềm năng cho đến “đầu những năm 2030”. Liên doanh Northvolt - Hydro của Thụy Điển và Na Uy, công ty tiên phong trong lĩnh vực này, đang đặt mục tiêu tái chế tương đương 500.000 pin vào năm 2030.

Theo ước tính từ các nhà tư vấn, con số này sẽ đại diện cho khoảng một nửa số pin có thể sẵn sàng tái chế vào thời điểm đó. Liên minh Châu Âu (EU) muốn các loại pin mới kết hợp 16% coban tái chế và 6% lithium và niken tái chế vào năm 2031. EU cũng đặt mục tiêu tái chế ít nhất 70% trọng lượng pin cũ vào năm 2031. Vanderbruggen nhấn mạnh: “Nếu họ thu hồi được các thành phần mới như than chì , họ sẽ có thể đáp ứng được những yêu cầu này”.