Xe điện đang là một chủ đề nóng hiện nay với hình ảnh “thân thiện với môi trường”. Nếu tìm hiểu kĩ về pin xe điện, bạn sẽ hiểu ra rằng có những sự thật sâu xa và những khả năng không ngờ tới.

Thực tế xung quanh pin EV

Pin EV sử dụng trong xe ô tô điện ngày nay có đặc điểm là công suất lớn hơn loại dùng cho gia đình vì phải cung cấp đủ năng lượng để ô tô chạy quãng đường dài. Ngoài ra, nó được thiết kế để có thể sử dụng lâu dài ngay cả sau nhiều lần sạc và xả.

Nguyên liệu làm nên pin EV là các kim loại hiếm như lithium và coban. Kim loại hiếm cũng được sử dụng trong điện thoại thông minh và chất bán dẫn khiến nhu cầu về chúng đang tăng lên nhanh chóng. Tuy nhiên, nguồn sản xuất kim loại hiếm lại chỉ tập trung ở một số nước như Nam Mỹ, châu Á, Châu Phi.

Vì lý do này, nhu cầu tái chế kim loại hiếm ngày càng tăng nhưng điều này tạo ra “mặt không thân thiện với môi trường”. Điều này là do nhiều pin EV đã qua sử dụng bị đốt cháy trong quá trình tái chế. Điều trớ trêu là carbon dioxide trong quá trình đốt được thải ra và gây hại cho môi trường.

Công nghệ mới “tái chế không đốt”

Một công ty sản xuất điện lớn có trụ sở tại Tokyo đang phát triển các công nghệ mới để tái chế pin EV. Thay vì chiết xuất và tái chế các kim loại hiếm từ các vật liệu hỗn hợp khiến số lượng các quy trình như tinh chế sẽ tăng lên làm tốn thời gian và chi phí, công ty này phát triển phương pháp sử dụng điện để tách và chỉ chiết xuất các kim loại hiếm.

Khi một sóng xung kích áp dụng cho các kim loại hiếm được đặt trong nước, các kim loại hiếm được gắn với chất kết dính sẽ bong ra khỏi miếng nhôm. Chỉ cần chạm nhẹ là sẽ lấy được nó ra khỏi nước. Với phương pháp này, các kim loại hiếm không bị trộn lẫn với nhôm và hầu như tất cả chúng đều có thể được thu hồi. Không có carbon dioxide phát thải ra môi trường.

Để thực sự tạo ra lợi nhuận, cần phải tự động hóa quy trình chiết xuất kim loại hiếm từ pin mà hiện đang được thực hiện thủ công. Công ty cũng đang tiến hành nghiên cứu với các nhà máy sản xuất pin ở tỉnh Hyogo và các nơi khác, nhằm mục đích ứng dụng thực tế vào khoảng năm 2030.

Ứng dụng trong thực tiễn của pin EV

Ô tô chạy xăng thành ô tô chạy điện

Giám đốc công ty Apde Energy ông Tomohisa Omoto thường tham gia vào các cuộc họp mặt của các công ty ở vùng Kansai đang nghiên cứu năng lượng thân thiện với môi trường. Cho đến nay ông đã chuyển đổi 7 ô tô chạy bằng xăng thành EV. Ngoài pin, thân xe cũng được tái sử dụng nên người ta nói rằng nó thân thiện với môi trường ở chỗ hầu như không thải ra khí carbon dioxide khi tu sửa.

Với sự hợp tác của Đại học Ritsumeikan, trường có cơ sở ở thành phố Kusatsu, tỉnh Shiga, người ta sẽ chẩn đoán mức độ xuống cấp, chỉ thu thập những chiếc xe có mức độ xuống cấp nhẹ và đưa chúng vào một phương tiện đã được sửa đổi. Họ kết nối các cục pin EV đã qua sử dùng thành một khối và có những chiếc xe sau khi tái chế có thể chạy khoảng 200 km trong một lần sạc đầy.

Máy bán hàng tự động dùng pin EV

Pin EV xuống cấp được lắp gần máy bán hàng tự động. Nó được sạc bằng điện được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời gần đó. Ngay cả vào ban đêm, nó vẫn có thể hoạt động với điện tích nên không cần nguồn điện từ dây điện thông thường.

Camera an ninh, điện thoại

Hơn nữa, người ta nói rằng có thể sạc điện thoại thông minh bằng cách kết nối USB và kì vọng rằng nó có thể được sử dụng làm nguồn điện khẩn cấp trong trường hợp xảy ra thảm họa.

Lithium, nguyên liệu thô cho pin EV

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), nhu cầu về kim loại hiếm cho pin EV vào năm 2040 dự kiến ​​sẽ cao hơn 40 lần đối với lithium và niken và cao hơn 21 lần đối với coban so với năm 2020. Nếu nhu cầu này tiếp tục tăng, việc thu được kim loại hiếm sẽ trở nên khó khăn. Vì lý do này, Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp đã định vị ngành công nghiệp pin lưu trữ là một trong những công nghệ quan trọng nhất và đã thảo luận về cách bảo đảm tài nguyên, tái sử dụng và tái chế kể từ năm ngoái.

Khả năng tái chế của châu Âu dường như vượt xa Nhật Bản. Hiện nay, các nhà máy sản xuất pin khổng lồ đang được xây dựng trên khắp đất nước và theo luật, tất cả các loại pin này đều phải được tái chế. Đặc biệt đối với kim loại hiếm, có vẻ như tỷ lệ tái chế sẽ cao là bắt buộc và quy định này dự kiến ​​sẽ được ban hành sớm nhất là trong năm nay. Đặc điểm lớn nhất là EU (Liên minh châu Âu) không chỉ quản lý chặt chẽ các công ty mà còn cung cấp các khoản trợ cấp để giúp họ phát triển. Nó hỗ trợ các công ty xuất sắc với công nghệ tái chế.

Một công ty vừa và nhỏ ở tỉnh Shiga đang chuyển đổi từ xe chạy xăng sang xe điện. Hiện tại, việc này sẽ tốn chi phí khoảng 2 triệu yên đến 3 triệu yên. Mặc dù rẻ hơn một chiếc EV mới sử dụng pin mới nhưng đó là mức giá có thể mua được một chiếc ô tô mới nếu là ô tô chạy xăng.

Làm việc tại Nhật Bản: Đặc điểm ngành công nghiệp pin Lithium-ion

Nguồn: NHK

Biên tập: LocoBee