Tại sao tái chế pin Li-ion lại quan trọng

• Pin Li-ion chứa các khoáng chất quan trọng có giá trị như lithium, coban, niken và mangan, rất cần thiết để sản xuất pin mới.

• Tái chế giúp giảm tác động đến môi trường bằng cách giảm thiểu nhu cầu khai thác vật liệu nguyên sinh, vốn tốn nhiều năng lượng và gây ô nhiễm.

• Với nhu cầu ngày càng tăng đối với xe điện (EV) và lưu trữ năng lượng tái tạo, tái chế là rất quan trọng để đáp ứng nhu cầu vật liệu một cách bền vững và giảm lượng khí thải.

Những thách thức hiện tại

• Chỉ có khoảng 5% pin lithium-ion được tái chế trên toàn cầu, so với 99% đối với pin axit-chì, chủ yếu do:

  • Sự phức tạp và nhạy cảm của quá trình tái chế.

  • Chi phí tái chế cao so với khai thác nguyên liệu thô.

  • Việc áp dụng pin Li-ion tương đối thương mại gần đây (từ năm 1991), có nghĩa là cơ sở hạ tầng tái chế vẫn đang phát triển.

Quy trình tái chế điển hình

1. Thu thập và phân loại: Pin được thu gom từ người tiêu dùng, nhà bán lẻ hoặc các trung tâm chất thải điện tử chuyên dụng. Pin EV có thể thông qua các đại lý hoặc người tháo rời.

2. Xả: Pin được xả hoàn toàn để giảm nguy cơ hỏa hoạn.

3. Tháo rời: Các bộ pin lớn hơn có thể được tháo dỡ thành các mô-đun hoặc tế bào để xử lý dễ dàng hơn.

4. Băm nhỏ: Pin được cắt nhỏ thành các mảnh nhỏ hơn, tạo ra một “khối màu đen” chứa các kim loại có giá trị.

5. Thu hồi vật liệu:

   • Luyện kim (Nóng chảy): Nhiệt độ cao được áp dụng để thu hồi coban và niken nhưng kém hiệu quả hơn đối với việc thu hồi lithium.

   • Luyện kim thủy lực (Rửa trôi): Khối đen được xử lý bằng axit để hòa tan các kim loại như lithium, coban, niken và mangan để thu hồi.

6. Xử lý lại: Nguyên liệu chiết xuất được tinh chế và xử lý để sản xuất các thành phần pin mới.

Kỹ thuật tái chế tiên tiến

• Tái chế trực tiếp: Làm sạch và tái sử dụng các thành phần của pin với quá trình xử lý tối thiểu.

• Tái chế: Sửa đổi vật liệu cực âm để nâng cao hiệu suất hoặc tạo ra các chế phẩm mới.

• Tái chế dựa trên thủy luyện kim: Điều chỉnh tỷ lệ kim loại về mặt hóa học để tạo ra vật liệu cực âm cải tiến.

Lợi ích môi trường

• Tái chế pin Li-ion thải ra ít khí nhà kính hơn từ 58% đến 81%, sử dụng ít nước hơn 72% đến 88% và tiêu thụ ít năng lượng hơn 77% đến 89% so với khai thác và chế biến kim loại nguyên sinh.

• Tái chế cũng làm giảm các chất ô nhiễm không khí như muội than và lưu huỳnh liên quan đến khai thác mỏ.

Nỗ lực của ngành

• Các công ty như Li-Cycle đạt tỷ lệ thu hồi vật liệu lên đến 95% bằng cách sử dụng các công nghệ được cấp bằng sáng chế tích hợp các quy trình cơ học và hóa học.

Tóm lại, tái chế pin lithium-ion là điều cần thiết để quản lý tài nguyên bền vững và bảo vệ môi trường, nhưng nó đòi hỏi công nghệ và cơ sở hạ tầng tiên tiến để cải thiện tỷ lệ thu hồi và giảm chi phí. Nghiên cứu liên tục và đổi mới công nghiệp nhằm mục đích làm cho việc tái chế hiệu quả hơn và thân thiện với môi trường.