Pin xe điện bị giảm hiệu suất sau nhiều năm sử dụng, nhưng nhiều loại vẫn giữ được 70 - 80% dung lượng. Dung lượng này có thể không đủ cho xe cộ, nhưng vẫn còn giá trị thay vì lãng phí. Một dự án mới ở Đức nhằm mục đích tái sử dụng các loại pin này thay vì tiêu hủy chúng.
Tiến sĩ Rico Schmerler và nhóm của ông tại Fraunhofer IWU, hợp tác với EDAG Production Solutions, thực hiện dự án. Họ muốn sửa chữa và tái chế pin xe điện đã qua sử dụng để các ô pin có thể được dùng trong các hệ thống lưu trữ cho gia đình, doanh nghiệp hoặc các tiện ích.
Việc cắt nhỏ các hệ thống lưu trữ sẽ làm mất đi các nguồn tài nguyên quý giá. Nhóm nghiên cứu cho rằng tháo rời và tái sử dụng là lựa chọn tốt hơn. Bằng cách bảo quản vật liệu, họ có thể kéo dài tuổi thọ các linh kiện, giảm phụ thuộc vào hoạt động sản xuất mới tiêu tốn nhiều năng lượng.
Nhu cầu về các giải pháp như vậy là rất cấp thiết. Đến năm 2030, số lượng pin đã qua sử dụng tại EU sẽ tăng hơn 10 lần. Việc tái chế hoặc tiêu hủy đơn thuần sẽ không thể theo kịp. Cần có các quy trình cho phép tháo rời cẩn thận đến tận cấp độ ô pin.
Phương pháp này giúp thay thế các ô pin bị lỗi hay xuống cấp, trong khi vẫn tiếp tục sử dụng các ô pin còn hoạt động tốt. Nhà máy thí điểm được lên kế hoạch tại Chemnitz là giải pháp cho thách thức này. Nó sẽ hoạt động như một minh chứng cho cách sử dụng pin tái chế như thế nào.
Quy trình này bảo quản nguyên liệu thô và cho phép chuyển các ô pin không thể tái sử dụng cho các nhà tái chế, những người vẫn có thể thu hồi lithium, cobalt và các nguyên tố quan trọng khác. Dự án nhấn mạnh sự thay đổi trong cách nhìn về pin đã qua sử dụng.
Fraunhofer IWU và EDAG đang xây dựng cơ sở tại Chemnitz, trọng tâm là tự động hóa. Nhà máy sẽ xử lý nhiều hệ thống lưu trữ điện áp cao khác nhau, bằng quy trình tháo dỡ được hỗ trợ bởi AI. Điều này đảm bảo việc xử lý an toàn, hiệu quả và tiết kiệm cho nhiều loại thiết kế pin.
Yếu tố cốt lõi của dự án là hệ thống tích hợp để kiểm tra “tình trạng sức khỏe” của mọi module và ô pin. Chỉ những linh kiện có hiệu suất đã được xác nhận mới đưa vào sử dụng trở lại. Các module còn nguyên vẹn, thậm chí có thể tái sử dụng trong các loại pin mới, giúp tăng thêm giá trị.
Các phương pháp nghiền truyền thống thường phá hủy các ô pin vẫn còn khả năng lưu trữ. Giải pháp của Chemnitz nhằm ngăn ngừa tổn thất này. Việc tháo rời tự động giúp giảm thiểu rủi ro cho người làm việc và chuẩn hóa quy trình, giúp nó phù hợp áp dụng trên quy mô công nghiệp.
Nhà máy thí điểm không chỉ tập trung vào phần cứng. Nó còn đóng vai trò như nền tảng dữ liệu. Thông tin được chuẩn hóa sẽ giúp tạo ra các phương pháp thống nhất để tái chế và tái sử dụng pin. Dữ liệu thu thập được sẽ hỗ trợ việc cải tiến cả quy trình tháo rời và thu hồi nguyên liệu thô.
Bằng cách kết hợp sử dụng vòng đời thứ hai, tái chế hiệu quả và đào tạo công nhân, nhà máy Chemnitz đặt mục tiêu thiết lập một chuẩn mực, kết hợp bảo vệ môi trường với tạo ra giá trị kinh tế. Cách tiếp cận này có thể định hình tương lai của việc lưu trữ năng lượng bền vững ở châu Âu.
