Pin lithium-ion hiện nay là công nghệ pin được sử dụng rộng rãi nhất trong nhiều lĩnh vực, từ thiết bị điện tử tiêu dùng, xe điện cho đến các hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn. Nhờ những ưu điểm như khả năng sạc – xả nhiều lần, mật độ năng lượng cao và mức độ phát triển công nghệ tương đối hoàn thiện, pin lithium-ion được xem là một trong những giải pháp quan trọng hỗ trợ quá trình chuyển đổi năng lượng và phát triển các hệ thống năng lượng bền vững trong tương lai.

Trong bài viết lần này, ban biên tập technologyMAG chia sẻ video của kênh UL Research Institutes, nói về một số tác động đến môi trường mà pin lithium-ion mang lại.

Tác động tích cực của pin Lithium-Ion
Pin lithium-ion có thể lưu trữ năng lượng từ các nguồn tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió. Phần năng lượng được lưu trữ này sau đó có thể được đưa trở lại hệ thống điện để cung cấp cho các hộ gia đình, khu dân cư hoặc các khu vực đô thị, tùy theo quy mô của hệ thống lưu trữ năng lượng. Điều này giúp hỗ trợ các mục tiêu về môi trường thông qua việc sử dụng các nguồn năng lượng không phát thải, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào điện năng được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch.

Bên cạnh đó, năng lượng được lưu trữ trong các hệ thống lưu trữ bằng pin có thể rất hữu ích trong các tình huống mà hệ thống điện gặp sự cố hoặc bị gián đoạn nguồn cung. Việc có sẵn năng lượng dự trữ trong các hệ thống này giúp duy trì khả năng chống chịu (resilience) – tức khả năng phục hồi của hệ thống năng lượng sau những tình huống bất lợi hoặc mất điện trên quy mô lớn.

Một ưu điểm khác của pin lithium-ion là tuổi thọ dài và có thể sạc lại nhiều lần, thường từ hàng nghìn chu kỳ sạc xả. Mặc dù quá trình tái chế pin lithium-ion hiện nay vẫn chưa được tối ưu hoàn toàn, việc sử dụng pin lithium-ion trong thời gian dài có thể giúp giảm mức tiêu thụ tài nguyên và giảm lượng rác thải điện tử so với các công nghệ pin cũ có tuổi thọ ngắn hơn.

Một số hạn chế của pin Lithium-Ion
Pin lithium-ion mang lại nhiều lợi thế trong việc hỗ trợ các mục tiêu phát triển bền vững, đặc biệt trong lĩnh vực năng lượng. Công nghệ này cho phép giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và chuyển sang sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, cùng với những lợi ích đó là một số hạn chế và chi phí môi trường, nếu xét trong toàn bộ vòng đời và chuỗi cung ứng của pin lithium-ion. 

Mặc dù các nguồn năng lượng tái tạo khi kết hợp với khả năng lưu trữ từ pin có thể giúp giảm nhu cầu khai thác và sử dụng than đá, dầu mỏ và khí đốt, quá trình khai thác tài nguyên và nguyên liệu cần thiết để sản xuất pin lithium-ion (1) có thể gây ảnh hưởng đến môi trường theo những cách khác nhau.
(1) Các tài nguyên chính cần thiết để sản xuất pin lithium-ion bao gồm lithium, cobalt, niken, mangan và graphite, cùng với các kim loại và vật liệu phụ trợ như đồng, nhôm và các hợp chất điện phân.

Để xây dựng một mỏ khai thác lộ thiên, cần dọn sạch thảm thực vật và đào một hố sâu xuống lòng đất. Những yếu tố này kết hợp có thể dẫn đến xói mòn đất. Hoạt động khai thác cũng có thể tạo ra đất và bụi độc hại, sau đó bị gió cuốn vào nguồn nước, cây trồng và không khí. Điều này làm tăng nguy cơ mắc các bệnh nghiêm trọng đối với con người và động vật.

Một kỹ thuật khai thác khác là khai thác lithium từ nước muối ngầm – rút nước từ các nguồn dự trữ nước tự nhiên nằm dưới lòng đất. Lượng nước này bị rút khỏi hệ sinh thái nhanh hơn so với tốc độ mà chu trình nước tự nhiên có thể bổ sung trở lại. Quá trình khai thác từ nước muối cũng yêu cầu sử dụng các hóa chất độc hại để xử lý lithium. Việc phát tán các hóa chất này gây ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng không khí, đất và nguồn nước.

Ngoài ra, ở cuối vòng đời của sản phẩm, khi pin lithium-ion bị thải bỏ, chúng có nguy cơ trở thành rác thải điện tử nếu không được xử lý đúng cách. Rác thải điện tử, còn được gọi là e-waste, đã được Liên Hợp Quốc xác định là một trong những vấn đề cấp bách nhất trên thế giới liên quan đến môi trường và sức khỏe con người.Khi không được xử lý đúng cách, thay vì được tháo dỡ và xử lý chuyên nghiệp, nhiều pin không được phân loại và bị vứt đi hoặc chôn lấp cùng với rác thải thông thường, hoặc bị đốt cháy để thu hồi một số thành phần có giá trị nhỏ. 

Với pin lithium-ion, việc xử lý không đúng cách có thể khiến các kim loại và hóa chất bên trong pin rò rỉ ra môi trường, gây ô nhiễm đất và nguồn nước. Ngoài ra, các cell pin bị hư hỏng hoặc bị đốt cháy còn có nguy cơ gây cháy nổ và phát thải các khí độc hại ra môi trường.

Kết luận
Ưu điểm, khả năng ứng dụng và vai trò quan trọng của pin lithium-ion trong quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch và giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đôi khi vẫn đi kèm với một số thách thức đáng kể đến môi trường trong suốt vòng đời và chuỗi cung ứng. Do vậy, việc phát triển các chuỗi cung ứng bền vững, cải thiện công nghệ tái chế và giảm tác động môi trường trong khai thác tài nguyên sẽ là những yếu tố then chốt để bảo đảm rằng lợi ích của công nghệ này có thể được duy trì lâu dài.

Để xem các tin bài khác về “Pin lithium-ion”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: UL Research Institutes