Xe Điện Đang Trở Nên Phổ Biến. Bình Acquy Cũ Sẽ Điều Gì Xảy Ra?

Trong mùa hè này, Dirk Spiers, một người Hà Lan cao lớn, lôi thô biến thành người Oklahoma, nhận được thông báo từ General Motors về những vấn đề với chiếc xe Chevrolet Bolt.

Thậm chí mẫu xe từng được khen ngợi là chiến thắng lớn của GM trước Tesla - chiếc xe điện đầu tiên của Hoa Kỳ thực sự dành cho thị trường hàng ngày - đang trở nên giống như một thảm họa chậm rãi.

Spiers và công ty của ông, Spiers New Technologies, đang thực hiện công việc phức tạp để giải quyết vấn đề với những viên pin lithium-ion trong chiếc xe Bolt và xử lý pin EV (xe điện) đã hỏng từ các nhà sản xuất lớn khác. Họ làm việc để tái chế, sửa chữa và tái tạo những viên pin này, giúp giảm thiểu tác động của chúng đối với môi trường.

Khi pin không thể được sửa chữa hoặc sử dụng lại, công ty tái chế một số tại cơ sở của mình. Đồng thời, họ lưu trữ pin. Rất nhiều. Kho chính của SNT tại thành phố Oklahoma chứa hàng trăm pin xe ô tô điện, xếp trên kệ cao 30 feet. Với việc triệu hồi Bolt, GM sẽ gửi thêm rất nhiều pin cho SNT.

Những viên pin đó, và hàng triệu viên pin khác tương tự sẽ được thu hồi trong tương lai, là một thách thức cho tương lai điện hóa của thế giới. Các hãng sản xuất ô tô đang đổ tỷ đô la vào việc điện hóa với hy vọng rằng thế hệ xe này sẽ sạch hơn so với các đồng hồ chạy bằng xăng của họ.

Điều cuối cùng mà ai cũng không muốn là những viên pin đó trở thành chất thải. Pin lithium-ion, giống như các thiết bị điện tử khác, là chất độc hại và có thể gây cháy phá hủy nhanh chóng - một nguy hiểm đặc biệt cao khi chúng được lưu trữ cùng nhau.

Nhưng nhìn một cách khác, những viên pin cũ đó là một cơ hội cho một tương lai ô tô xanh hơn nữa. Xe điện thân thiện với môi trường hơn so với đối tác chạy bằng xăng, nhưng vẫn đi kèm với chi phí môi trường. Pin chứa các khoáng sản quý như coban và lithium, chủ yếu được chiết tách và chế biến ở nước ngoài, nơi chúng gây tổn thất lớn cho cộng đồng địa phương về lạm dụng lao động và các nguồn tài nguyên quan trọng như nước, đồng thời đóng góp vào lượng khí nhà kính toàn cầu.

Trong một thế giới lý tưởng, mỗi viên pin lithium-ion được xếp chồng lên nhau trong kho ở Oklahoma sẽ được sử dụng lại và tái chế, vô hạn, để tạo ra những viên pin lithium-ion của 10, 25, thậm chí 50 năm nữa - với rất ít vật liệu mới được yêu cầu. Các chuyên gia gọi đây là 'nền kinh tế vòng tròn'. Để làm cho nó hoạt động, các nhà tái chế đang đua nhau để tìm ra một cách hiệu quả và thân thiện với hành tinh để giảm pin đã sử dụng thành các phần giá trị nhất và sau đó làm mới chúng thành một cái gì đó mới. Các đối thủ bao gồm Redwood Materials, một công ty đặt tại Nevada do các điều hành viên cũ của Tesla điều hành; Northvolt của Châu Âu; và Li-Cycle có trụ sở tại Toronto. Những người khác kế hoạch để ép mọi electron có thể từ một viên pin trước khi nó được tái chế bằng cách cung cấp lựa chọn sử dụng thứ hai hoặc thứ ba sau khi nó rời khỏi một chiếc ô tô.

Lý thuyết, theo nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm của Alissa Kendall, giáo sư kỹ thuật dân dụ và môi trường tại Đại học California, Davis, vật liệu tái chế có thể cung cấp hơn một nửa lượng coban, lithium, và nickel trong pin mới vào năm 2040, ngay cả khi ô tô điện trở nên phổ biến hơn. Ngành công nghiệp ô tô điện mới nổi cần một quy trình cuối vòng đời thông minh cho pin, cùng với các trạm sạc rộng rãi, kỹ thuật viên ô tô được đào tạo và lưới điện được bảo vệ. Đây là cơ sở hạ tầng quan trọng, chìa khóa để tương lai điện hóa của chúng ta trở nên xanh một cách tối đa. 'Chúng ta phải kiểm soát những viên pin cuối vòng đời này,' nói Kendall. 'Nó không nên là một luồng kinh dị.'

Một điều có vẻ chắc chắn: Cách hiện tại để xử lý ô tô vượt qua thời kỳ đỉnh cao của chúng sẽ không đủ. Ô tô thường là những chiếc du lịch toàn cầu; mỗi chiếc xe thông thường có thể có ba đến bốn chủ sở hữu và vượt qua biên giới quốc tế trong suốt cuộc đời của nó. Khi cuối cùng nó chết, nó rơi vào một hệ thống đấu giá, những người phân chia và những nơi tái chế cố gắng loại bỏ ô tô một cách có lợi nhất. 'Những chiếc xe này được đưa đến đấu giá và bất kỳ ai cũng có thể nắm bắt chúng,' Kendall nói. 'Đó là nơi Mỹ phát triển.'

Hệ thống hiện tại chủ yếu hoạt động vì kim loại phế liệu có giá trị và có một thị trường khỏe mạnh cho các bộ phận ô tô thông thường. Các nhà phân chia, bao gồm cả những người không bị kiểm soát bởi cơ quan quản lý - trở thành nghệ thuật tinh tế của việc bóp nát từng xu từ một chiếc xe chết, giải thích Andy Latham, CEO của Salvage Wire, một công ty tư vấn tái chế ô tô ở Anh. Điều này bao gồm cả pin chì-axit khởi động xe chạy bằng xăng. Hơn 95% chúng được tái chế ngày nay vì người tiêu dùng có thể đòi lại tiền đặt cọc khi họ trả lại pin, và chúng tương đối đơn giản để phân rã. Pin lithium-ion, ngược lại, là những máy nặng với hàng chục thành phần và thiết kế khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất của chúng. 'Các điện áp trong những viên pin này là gây chết người,' nói Latham, người đào tạo những người làm giàu mới chỉ bắt đầu với ô tô điện. 'Người ta không biết về những rủi ro liên quan.'

Việc trích xuất các vật liệu quý từ pin ô tô điện là khó khăn và tốn kém. Quy trình tái chế thường bao gồm việc nghiền nhuyễn pin, sau đó phân giải chúng thêm nhiệt độ hoặc hóa chất tại các cơ sở chuyên dành. Phần đó là tương đối đơn giản. Phần khó khăn hơn là đưa những viên pin chết đó đến những nơi đó từ bất cứ nơi nào chúng gặp nạn. Khoảng 40% chi phí tổng cảng của quá trình tái chế, theo một nghiên cứu gần đây, là vận chuyển. Bộ pin ô tô điện có kích thước lớn đến mức cần được chuyển bằng xe tải (không phải máy bay) trong các hộp đựng được thiết kế đặc biệt, thường qua những khoảng cách lớn, để đến các cơ sở tái chế trung tâm. Việc xử lý pin lithium-ion đòi hỏi sự chú ý nhiều đến mức độ đòi hỏi đòi hỏi các đại lý đã chọn chuyển toàn bộ chiếc xe hỏng nặng 4.000 pound đến Oklahoma City, chỉ để SNT có thể trích xuất và sửa chữa hoặc tái chế viên pin 1.000 pound bên trong.

Tổng cộng, hành trình này đòi hỏi nhiều lao động và tài nguyên đến mức nó thường vượt quá chi phí của việc đào lấy vật liệu mới từ lòng đất. Hiện nay, vật liệu pin duy nhất có thể tái chế có lợi nhuận là coban, vì nó quá hiếm và đắt đỏ. Vì cùng một lý do, nhiều nhà sản xuất pin hy vọng sẽ loại bỏ nó khỏi hóa chất của họ sớm, đe dọa làm cho đề xuất giá trị cho người tái chế trở nên khó khăn hơn. 'Tái chế sẽ không sinh lời cho mọi người. Đó là kinh tế tưởng tượng,' nói Leo Raudys, CEO của Call2Recycle, một tổ chức phi lợi nhuận chịu trách nhiệm về logitic tái chế cho pin đã chết. Ngay cả những viên pin không chứa coban cũng độc hại và có nguy cơ gây cháy, mặc dù chúng vẫn chứa đựng nhiều vật liệu quý, như lithium và nickel. Nhưng tái chế chúng một cách có trách nhiệm về mặt kinh doanh đơn giản là không sinh lời.'

Tóm lại, bất kỳ ai có viên pin đã chết có lẽ sẽ phải trả tiền cho người tái chế để chúng nhận nó. Raudys so sánh nó với thời kỳ đầu của việc xử lý chất thải điện tử, khi các nhà sản xuất và người tái chế bị bắt gọn. 'Bạn vẫn thấy rất nhiều chiếc TV ống kết thúc trong rãnh,' ông nói.

Raudys nói rằng có ít rủi ro hơn cho các bộ pin ô tô điện, phần nào vì chúng quá lớn và khó ẩn nấp. Một đống rác không chấp nhận nó vì nguy cơ cháy. Một gói pin lớn bị vứt đi ở một nơi nào đó dễ theo dõi hơn để truy vết lại chủ sở hữu, hoặc ít nhất là đến nhà sản xuất của nó. Điều đó sẽ giúp giữ cho hầu hết bộ pin trên đường tái chế.

Hans Eric Melin, người sáng lập Circular Energy Storage, một công ty tư vấn tập trung vào quản lý chu kỳ sống của pin, đồng tình. Thời gian sẽ giải quyết nhiều vấn đề. Khi càng nhiều pin chết, quy mô sẽ giảm chi phí. Một yếu tố quan trọng khác, theo Melin, là đặt những người sản xuất pin và người tái chế pin gần nhau hơn. Ông lưu ý rằng ngành công nghiệp tái chế pin phát triển nhất ở Trung Quốc, nơi có 70% pin lithium-ion được sản xuất. Ở Bắc Mỹ và Châu Âu, có ít sự sản xuất và tái chế hơn. Nhưng một số nhà sản xuất ô tô đã thiết lập chương trình tái chế nội bộ để khôi phục nguyên liệu cho chính họ, trong khi những người tái chế cũng đang nghĩ đến sản xuất pin. Vào tháng 9, Redwood Materials cho biết sẽ bắt đầu xây dựng catôt pin từ kim loại tái chế.

Tuy nhiên, một số người nói rằng một số viên pin sẽ 'rò rỉ' khỏi những hệ thống này và không được tái chế ngay lập tức. Một số ô tô điện sẽ kết thúc ở nước ngoài, giống như khoảng 40% số xe chạy bằng xăng hiện nay. Điều này là số phận phổ biến vì những chiếc xe được xem là không thích hợp cho đường ở Mỹ vẫn có thể được vận chuyển ra nước ngoài và bán với giá giảm đáng kể. Melin nói rằng một số lượng nhỏ các mô hình cũ của chiếc Nissan Leaf điện đã di chuyển ra nước ngoài. Trong nghiên cứu của ông, ông dễ dàng theo dõi các mô hình cũ của chiếc Nissan Leaf hoàn toàn điện tại Ukraina, nơi công ty không bán chúng cho đến mùa hè năm nay.

Việc gửi ô tô cũ ra nước ngoài là một cách quan trọng để làm cho các xe điện trở nên phổ biến ở những quốc gia nghèo, Melin lưu ý. Nhưng nó đặt ra câu hỏi liệu những nơi này có sẵn sàng để tái chế an toàn và có tác động môi trường khi xe hết tuổi thọ. “Chúng tôi có bằng chứng từ thương mại chất thải điện tử rằng có thể có phiên bản tái chế xấu,” Kendall nói, trỏ đến những nơi như Ấn Độ và Đông Nam Á. “Đó là một thảm kịch.”

Gần hơn, các viên pin ô tô điện khác có thể 'rò rỉ' vào những góc tối của ngành công nghiệp ô tô nội địa, với những người chơi không có tiền hoặc mong muốn xử lý chất thải. Một kết quả là việc tích trữ viên pin với hy vọng rằng chi phí tái chế sẽ giảm dần hoặc giá trị của viên pin sẽ tăng lên. “Một số điều đó là nghĩ tích cực,” Kendall nói. Đôi khi, các viên pin cuối cùng sẽ rơi vào tay những người làm thủ công đam mê nhưng không luôn tuân thủ các biện pháp an toàn. Điều đó có thể hữu ích, vì những người làm thủ công đó có khả năng lấy ra nhiều electron hơn từ các viên pin cũ bằng cách tái chế chúng cho ứng dụng mới, như lưu trữ năng lượng tại nhà. Nhưng một số gói pin có thể bị phân hủy thành từng ô hoặc mô-đun riêng lẻ để tái chế, điều này có nghĩa là chúng có khả năng biến mất.

Chính phủ cũng có khả năng tham gia, giống như nó đã làm với hệ thống đặt cọc cho pin axit chì. Năm ngoái, Liên minh châu Âu đề xuất các quy định sẽ yêu cầu các nhà sản xuất pin và ô tô xử lý việc tái chế pin, bất kể ai sở hữu chúng khi chúng đến cuối vòng đời. “Người phân rã có thể nói, ‘Tôi không muốn thứ này ở sân của mình. Đây, hãy đưa nó đi, Honda hoặc Tesla hoặc Toyota,’” giải thích Latham của Salvage Wire. Các tiêu chuẩn mới tại Liên minh châu Âu cũng sẽ quy định mức bao nhiêu kim loại quý bên trong pin mới sẽ cần được tái chế từ các thiết bị trước đó, thay vì từ nguyên liệu thiên nhiên.

Việc quy định ngành công nghiệp pin đòi hỏi sự cân nhắc cẩn thận, giải thích Melin. Các quy tắc nghiêm ngặt nhằm tối đa hóa tính xanh của ô tô điện có thể làm chậm sự áp dụng của ô tô điện và dẫn đến việc đốt cháy nhiều nhiên liệu hóa thạch - một số phận tồi tệ hơn cho hành tinh. Một lo ngại riêng biệt của các nhà sản xuất ô tô là yêu cầu có một ngưỡng cao về vật liệu tái chế cần được bao gồm trong pin mới; điều đó có thể khó đạt được, đặc biệt là trong tương lai gần, và có thể làm tăng chi phí pin.

Tại Hoa Kỳ, Cơ quan Bảo vệ Môi trường California đã triệu tập một ủy ban tư vấn để xem xét các quy tắc tiềm năng cho việc tái chế pin. Trong các cuộc họp gần đây, các nhóm lợi ích của ngành công nghiệp ô tô đã lý giải rằng ai lấy pin ra khỏi ô tô khi nó kết thúc vòng đời nên chịu trách nhiệm đảm bảo rằng nó sẽ đến được một người tái chế, có thể được hỗ trợ bằng các khuyến khích. Các nhà sản xuất ô tô sẽ phục vụ như một lưới an toàn cho những viên pin rơi vào những kẽ hở.

Tại Oklahoma City, các viên pin trong kho của SNT chủ yếu đến từ những chiếc ô tô vẫn còn bảo hành, điều này có nghĩa là các nhà sản xuất ô tô phải chịu trách nhiệm về chúng. Tyler Helps, giám đốc phát triển kinh doanh của công ty, nói rằng các nhà sản xuất ô tô đang trả tiền cho SNT để giữ lại các viên pin cũ của họ vì họ không biết thị trường viên pin cũ sẽ như thế nào và liệu các vật liệu bên trong viên pin có thể trở nên quý giá hơn trong tương lai hay không. “Thay vì các nhà sản xuất ô tô nói, ‘Tôi sẽ tiêu thụ những vật liệu này,’ họ nói, ‘Tôi chỉ sẽ giữ chúng lại,’” ông nói.

Ngồi trong phòng họp ngay gần những tháp pin, Spiers bày tỏ sự lạc quan. Ông chỉ ra rằng người thuê cuối cùng của kho này là một công ty chế tạo bộ phận cho đường ống dầu. Bây giờ nó thuộc sở hữu của một công ty giúp các nhà sản xuất ô tô đảm bảo rằng ô tô điện của họ làm xanh nhất có thể. Họ vẫn đang tìm hiểu kế hoạch cho nhiều viên pin trong kho này, nhưng Spiers tin rằng cuối cùng, chúng sẽ được xem xét như một cơ hội, không phải là rác thải. “Nếu bạn có thể xây dựng một mô hình kinh tế hoạt động như một cây cà rốt, thì toàn bộ ngành công nghiệp sẽ hướng tới mục tiêu này,” ông nói. “Tôi nghĩ đó là một động cơ lớn hơn nhiều so với quy định.” Ông có động lực để làm đúng điều này. Cuối cùng, có những vấn đề lớn ở đây—như là hành tinh.

• 📩 Tin tức mới nhất về công nghệ, khoa học và nhiều hơn nữa: Nhận bản tin của chúng tôi!
• Greg LeMond và chiếc xe đạp mơ mộng với màu sắc kỳ diệu
• Điều gì có thể thuyết phục mọi người tiêm vắc-xin ngay lập tức?
• Facebook thất bại trước những người cố gắng cải thiện nó
• Dune là một bài tập về sự trì hoãn thưởng
• 11 cài đặt bảo mật chính trong Windows 11
• 👁️ Khám phá trí tuệ nhân tạo như chưa bao giờ có với cơ sở dữ liệu mới của chúng tôi
• 🎮 MYTOUR Games: Nhận các mẹo mới nhất, đánh giá và nhiều hơn nữa
• 📱 Lưỡi bị mắc kẹt giữa những chiếc điện thoại mới nhất? Đừng lo sợ—kiểm tra hướng dẫn mua iPhone của chúng tôi và điện thoại Android yêu thích