Một nhóm từ Đại học Münster, Cơ sở nghiên cứu Sản xuất pin Fraunhofer (FFB) tại Đức cùng Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley tại Mỹ cố gắng tìm đáp án cho câu hỏi trên. Với giải pháp tái chế, pin được phân tách thành các bộ phận riêng lẻ và thu hồi nguyên liệu thô chủ yếu để sản xuất pin mới. Còn nếu tái sử dụng, pin sẽ thành bộ phận thứ cấp như bộ lưu trữ điện cố định cho hệ thống năng lượng tái tạo.
Pin xe điện cần được xử lý thận trọng - Ảnh: Stellantis
Cả hai giải pháp đều có ưu điểm. Tái chế cho phép thu hồi nguyên liệu thô quý giá như lithium, coban, niken, giúp giảm phụ thuộc vào hoạt động khai khoáng gây ô nhiễm môi trường cũng như nguồn cung nước ngoài vốn dễ biến động. Nhóm nghiên cứu Mỹ - Đức ghi nhận khoảng 61% nhu cầu pin xe điện mới của bang California có thể được đáp ứng bằng tái chế vào năm 2050. Với giải pháp tái sử dụng, năng lượng tạo ra từ mặt trời hay gió trong khoảng thời gian thuận lợi có thể được lưu trữ dùng cho ban đêm hoặc lúc gió lặng, góp phần giảm áp lực cho lưới điện khi nhu cầu sử dụng tăng cao. Theo nghiên cứu, pin EV thải loại đủ sức đáp ứng toàn bộ nhu cầu lưu trữ cố định vào năm 2030. Loại pin lithium sắt phosphate (LFP) đặc biệt phù hợp vì chúng cần ít nguyên liệu thô hơn.
Hiện tại đã có cơ sở tái sử dụng pin EV, chẳng hạn sân bay Rome hay nhà máy của hãng xe Porsche ở Leipzig. Công ty khởi nghiệp Voltfang của Đức cũng chuyên về lĩnh vực này.
Vậy giải pháp nào ít phát thải khí nhà kính hơn? Nghiên cứu chỉ ra là tái sử dụng. Nhóm tính toán nếu California kiên trì tái sử dụng thì đến năm 2050 giảm phát thải khoảng 55,8 triệu tấn CO₂ - tương đương lượng phát thải hàng năm của hơn 12 triệu ô tô động cơ đốt trong. Tái chế giúp giảm phát thải 48,3 triệu tấn CO₂.
Mặc dù giải pháp tái chế xử lý nhiều pin hơn, nhưng lợi ích bổ sung của tái sử dụng trong ứng dụng lưu trữ năng lượng lại có tác động đáng kể hơn về mặt phát thải. Nghiên cứu cũng tính toán tuyến đường vận chuyển và quy trình tái chế.
Bất chấp tái sử dụng dường như là lựa chọn tốt hơn, nhóm vẫn kêu gọi đầu tư mở rộng hạ tầng tái chế. Lý do là ngay khi nhu cầu lưu trữ cố định được đáp ứng, nhiều vật liệu tái chế hơn sẽ được sản xuất trở lại. Muốn tạo ra nền kinh tế tuần hoàn cho pin trong dài hạn cần cách tiếp cận có hệ thống với sự phối hợp quy hoạch sản xuất. Hãy kết hợp một cách thông minh, tái sử dụng trước rồi mới tái chế.
Cẩm Bình