Nguy cơ bùng phát ô nhiễm môi trường do pin xe điện

Theo ước tính của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), sẽ có đến 145 triệu xe điện lăn bánh trên thế giới vào năm 2030 và nếu được chính phủ hậu thuẫn với lý do năng lượng và môi trường, con số này sẽ cao gần gấp đôi và đó là chưa kể đến những xe hai bánh, ba bánh chạy điện. Điều này sẽ làm bùng lên nhu cầu về pin nhưng tại sao pin lại tác động đến môi trường?

Việc tái chế pin Lithium-ion lại đặt ra nhiều thách thức đặc biệt. Pin Lithium-ion cồng kềnh hơn và chiếm nhiều không gian hơn so với loại pin truyền thống là ắc-quy axit-chì. Tệ hơn nữa, chúng rất dễ bắt lửa và thậm chí là nổ nếu tháo dỡ không đúng cách.

Dự kiến, trong khoảng 10 – 15 năm nữa, trên toàn thế giới sẽ có hàng triệu chiếc ô tô điện hết niên hạn sử dụng. Vào thời điểm đó, các nhà máy tái chế cần phải sẵn sàng không chỉ để tiếp nhận, thu hồi toàn bộ số pin đó cùng bộ phận và kim loại có giá trị, mà còn phải xử lý chất thải đúng cách. Nhưng đáng tiếc là ở thời điểm hiện tại, chỉ có 5% tổng số pin Li-ion đã qua sử dụng đang được tái chế.

Nếu không có một biện pháp triệt để được thực thi, rác thải từ pin xe điện sẽ không chỉ là vấn nạn của ngành công nghệ xe hơi mà còn là với môi trường. Lấy ví dụ, một bộ pin của xe điện Tesla hay Hyundai, Kia có trọng lượng trung bình là 400 kg, nếu có 10 triệu chiếc như thế hết hạn sử dụng hoặc pin không dùng được nữa, nó sẽ tương đương với khoảng 4 triệu tấn chất thải cần phải xử lý.

Mặc dù pin Lithium-ion được chính phủ Mỹ phân loại là chất thải không nguy hại và an toàn để thải vào dòng nước thải đô thị nhưng một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng chúng vẫn có thể gây ô nhiễm nước. Ngày nay, rất nhiều hoạt động xả thải pin vẫn diễn ra “phi chính thức” – thường ở các khu vực nông thôn, kém phát triển và không có biện pháp giám sát hoặc bảo vệ thích hợp.

Với những hành động này, khả năng cao lithium sẽ thấm vào nguồn nước. Tình trạng tương tự cũng xảy ra ở các khu vực phát triển cao, nơi mọi người vứt bỏ thiết bị điện tử tiêu dùng không đúng cách. Cuối cùng, không chỉ lithium có thể gây ô nhiễm đất và nước ngầm. Niken, coban, mangan và các kim loại khác được tìm thấy trong pin của xe còn gây ra mối đe dọa lớn hơn cả lithium đối với môi trường.

Phần lớn vật liệu trong pin xe điện có thể được tái chế và tái sử dụng. Trích xuất vật liệu, đặc biệt là kim loại hiếm như coban và niken từ vỏ pin cũ để tái sử dụng là một quy trình có thể giảm đáng kể chi phí sản xuất khi 50% giá thành sản xuất của pin đến từ các kim loại quý đó.Sau khi được sử dụng, pin phế thải chỉ được chả khoảng 100 đô cho mỗi tấn cho các nhà máy tái chế, điều này dẫn đến việc họ không thể bù lại chi phí vận hành của nhà máy.

Để sản xuất đủ lượng pin cho nhu cầu xe điện ngày càng tăng cao, lượng kim loại hiếm như niken, graphite, mangan và đặc biệt là lithium phải được khai thác nhanh gấp 3 lần. Chính vì thế, việc tái chế pin đã qua sử dụng lại càng cần thiết hơn.

Các nhà sản xuất ô tô cũng đã có động thái để tái sử dụng những viên pin đã qua sử dụng của những chiếc xe của họ. Điển hình là Nissan dùng pin từ dòng xe Leaf cũ để cung cấp nhiên liệu cho các trang thiết bị trong nhà máy. Volkswagen đã mở nhà máy tái chế riêng, có khả năng tái chế 3.600 hệ thống pin mỗi năm. Renault hiện đang tái chế vài trăm bộ pin mỗi năm và vào hồi tháng 7, Mercedes đã tiết lộ kế hoạch chỉ sử dụng xe điện vào năm 2030. Công ty tái chế của Tesla, Redwood Materials, tái chế phế liệu và các bộ pin bị lỗi và có khả năng tái sản xuất lên đến 45.000 bộ pin mỗi năm.

Trong tương lai, giải quyết vấn đề về pin đã qua sử dụng thậm chí còn khó khăn và phức tạp hơn so với hiện nay. Nếu tất cả các hãng xe chung tay thực hiện, việc môi trường được đảm bảo và xe điện thực sự “xanh” sẽ thành hiện thực, còn không, chúng ta sẽ đối mặt với lượng lớn rác thải đến từ pin và chất khó tái chế, cùng với đó là các mỏ kim loại hiếm dần cạn kiệt.