Một trong những vấn đề nan giải nhất của cuộc cách mạng xe điện chính là xử lý rác thải pin, nhưng bài toán này đã sắp tìm lời giải. Theo đó, các nhà nghiên cứu tại Mỹ vừa công bố một phương pháp đột phá có thể tách chiết lithium tinh khiết từ pin cũ một cách rẻ và bền vững, hứa hẹn biến những khối pin đã qua sử dụng thành một "mỏ vàng" vô cùng giá trị.
Ảnh minh họa.
Khi xe điện ngày càng phổ biến, một câu hỏi lớn được đặt ra là phải làm gì với hàng triệu tấn pin cũ? Việc tái chế chúng, đặc biệt là loại pin lithium-sắt-phốt phát (LFP) phổ biến, từ lâu đã quá tốn kém. Tuy nhiên, một khám phá từ các nhà hóa học tại Đại học Wisconsin-Madison có thể thay đổi tất cả.
Giáo sư Kyoung-Shin Choi, người đứng đầu nghiên cứu, giải thích rằng nghịch lý hiện nay là các công ty thấy việc khai thác lithium mới (một quy trình gây hại cho môi trường) lại rẻ hơn là tái chế nó từ pin LFP cũ. Điều này tạo ra một rào cản kinh tế lớn cho một ngành công nghiệp xe điện bền vững.
Trong khi đó, áp lực từ các quy định ngày càng siết chặt. Ví dụ, Liên minh Châu Âu (EU) yêu cầu các nhà sản xuất xe hơi phải tái chế ít nhất 65% pin vào cuối năm 2025 và xe điện mới phải chứa một tỷ lệ lithium tái chế nhất định vào năm 2031. Điều này tạo ra một nhu cầu cấp thiết cho một công nghệ tái chế hiệu quả.
Phương pháp mới được công bố trên tạp chí ACS Energy Letters là một quy trình điện hóa thông minh. Nó sử dụng một hệ thống hai buồng để tách và thu hồi các ion lithium từ pin cũ. Ưu điểm vượt trội của công nghệ này là:
- Chi phí thấp: Hiệu quả hơn đáng kể so với các phương pháp hiện tại.
- Ít tốn năng lượng và lãng phí: Quy trình hoạt động hiệu quả mà không đòi hỏi nhiệt độ hay áp suất cao.
- Bền vững: Đáng kinh ngạc hơn, hệ thống này còn có khả năng tự tái tạo lại các hóa chất đã sử dụng trong quá trình, giảm thiểu chất thải ra môi trường.
Tái chế pin xe điện cũ từ lâu đã là một vấn đề nan giải.
Công nghệ này đã được thử nghiệm thành công trên các viên pin LFP thương mại và "khối đen" (black mass) – vật liệu bột thu được sau khi nghiền pin cũ. Nhiều nhà sản xuất ô tô và pin lớn đã bày tỏ sự quan tâm sâu sắc.
Giáo sư Choi và nhóm của bà hiện đang phát triển một nguyên mẫu và thành lập một công ty khởi nghiệp để thương mại hóa phát minh này. "Công nghệ này hoạt động hiệu quả", bà Choi khẳng định. Nếu có thể mở rộng quy mô thành công, đây sẽ là một yếu tố thay đổi cuộc chơi, giúp ngành công nghiệp xe điện trở nên thực sự bền vững từ đầu đến cuối.
