Khi California tăng tốc thúc đẩy doanh số bán ô tô mới 100% không phát thải vào năm 2035, hàng trăm nghìn pin xe điện sẽ hết vòng đời trên xa lộ, và không rõ điều gì sẽ xảy ra với chúng.
Hiện tại, nhiều loại pin lớn đã qua sử dụng, chẳng hạn phiên bản Tesla nặng khoảng 900 pound (hơn 400kg), dường như đang được gom lại với hy vọng tới lúc thị trường tái sử dụng và tái chế rộng rãi hơn. Nhưng cuối cùng những viên pin đó, cùng với các hóa chất độc hại thoát ra từ chúng, có thể kết thúc trong các bãi chôn lấp chất thải nguy hại.
Không biết phải xử lý ra sao
Không có nhà máy tái chế pin EV nào ở California, và chỉ có 5 nhà máy đang hoạt động trên toàn nước Mỹ, theo CalEPA. Đó là thực tế mặc dù pin lithium-ion đã qua sử dụng có chứa các khoáng chất có giá trị được khai thác từ các mỏ bên ngoài nước Mỹ.
Zora Chung, đồng sáng lập ReJoule Inc. của Signal Hill, cho biết: “Vẫn chưa có ai đủ hiểu rõ về pin (đã hết thời hạn sử dụng) để xử lý chúng một cách có trách nhiệm, để tái sử dụng những viên pin này cho một sản phẩm ứng dụng tiếp theo”.
Công ty của Chung đã khởi động một dự án thí điểm do chính quyền Mỹ tài trợ để điều chỉnh pin đã qua sử dụng thành thiết bị lưu trữ năng lượng mặt trời, một phương pháp thay thế có thể kéo dài tuổi thọ của chúng thêm một thập niên hoặc hơn.
Nỗ lực ban đầu của ReJoule phản ánh nhận thức ngày càng tăng về tình trạng tiến thoái lưỡng nan về pin đang làm ảnh hưởng đến môi trường.
Nhờ các chính sách môi trường tiến bộ, bang California hiện chiếm 42% lượng xe điện trên toàn nước Mỹ. Và trong vài năm, các nhà lập pháp tiểu bang đã nhận ra những hậu quả độc hại tiềm tàng do các phương tiện chạy bằng pin gây ra.
Dự luật Quốc hội 2832, được ký thành luật vào năm 2018, đã kêu gọi một nhóm tư vấn về xe điện phát triển các khuyến nghị cho cơ quan lập pháp và quy định để đảm bảo rằng “tiệm cận 100% pin lithium-ion trong tiểu bang được tái sử dụng hoặc tái chế khi hết thời hạn sử dụng".
19 thành viên của nhóm đó bao gồm các cơ quan quản lý, nhà sản xuất ô tô, các đơn vị xử lý chất thải và tái chế, các nhà bảo vệ môi trường và các nhà kinh doanh pin. Sau 2 năm rưỡi, nhóm đã hoàn thành dự thảo báo cáo vào tháng 12.2021 và đang lấy ý kiến rộng rãi cho đến ngày 16.2. Đến giữa tháng 2, báo cáo sẽ được hoàn thiện và trình đến cơ quan lập pháp.
Tuy nhiên, một số người nói rằng các đề xuất chỉ là bước khởi đầu và một loạt xung đột lợi ích trong nhóm đã khiến việc đồng thuận đối với các hạng mục quan trọng là khó có thể xảy ra.
Ông Nick Lapis, một thành viên của hội đồng đại diện cho California, một tổ chức vận động và nghiên cứu môi trường phi lợi nhuận, cho biết: “Báo cáo xác định một số giải pháp chính sách đã được chứng minh là phù hợp với các sản phẩm khác ở California và pin ở các quốc gia trên thế giới. Tuy nhiên, tôi nghĩ rằng chính sách thực sự sẽ giải quyết được các vấn đề đã không nhận được sự đồng thuận”.
Chướng ngại vật phía trước
Bang California là nơi có 636.000 xe chạy hạng nhẹ không phát thải vào cuối năm 2020. Cụ thể, theo thống kê của Ủy ban Năng lượng California, là 369.000 xe điện, 259.000 xe hybrid và 7.000 xe chạy pin nhiên liệu.
Mặc dù cho đến nay con số này là cao hơn so với bất kỳ bang nào ở Mỹ, nhưng nó chỉ là 2,3% tổng số xe hạng nhẹ của California.
Con số đó cần phải tăng nhanh nếu California đạt được mục tiêu đến năm 2035 là 100% xe hạng nhẹ mới được bán là loại không phát thải (bang cũng đã đặt mục tiêu 100% xe tải hạng trung và hạng nặng không phát thải vào năm 2045).
Theo Hiệp hội Các đại lý ô tô mới California, hồi năm 2019, trước khi đại dịch làm giảm lượng ô tô mới, 2 triệu ô tô mới đã được bán ở bang này. Điều đó có nghĩa là nếu doanh số bán xe ổn định thì cứ mỗi năm trong 13 năm tới, hơn 2 triệu xe điện mới sẽ xuất hiện.
Những thách thức đáng kể vẫn còn đối với việc thúc đẩy tất cả người dân California đi ô tô không phát thải, chẳng hạn như thiết lập giải pháp sạc xe điện cho những người sống trong chung cư.
Nhưng những trở ngại đối với việc tái sử dụng và tái chế pin dùng cho ô tô có thể còn lớn hơn, một phần là do chưa có các quy định, một phần là nhu cầu phát triển thị trường pin đã qua sử dụng còn khiêm tốn.
Với mức độ trung bình của ô tô lưu hành trong khoảng 12 năm và xe điện mới chỉ đạt được sức mua trong nửa thập niên qua (tính từ lúc model X của Tesla ra mắt vào năm 2015), lúc này pin hết hạn vẫn chưa phải là vấn đề lớn. Cho đến nay, chưa có nhiều pin ngừng hoạt động.
Những viên pin đã hết tuổi thọ hiện vẫn chưa được theo dõi chặt chẽ và không rõ điều gì xảy ra với chúng. Một tình huống phổ biến là những chiếc xe điện cũ hoặc hỏng hóc cuối cùng được đem tới bãi phế thải, nơi chúng được tháo dỡ để lấy các bộ phận, linh kiện.
Alissa Kendall, giáo sư kỹ thuật của UC Davis và là tác giả chính của báo cáo dự thảo của bang cho biết: “Những viên pin đó có thể được gom lại, chờ tái chế hoặc bán lại. Hoặc có lẽ chúng được tái chế ở ngoài tiểu bang, hoặc ở nước ngoài”.
Báo cáo hình dung nhiều loại pin đã qua sử dụng được tái sử dụng để lưu trữ điện, chẳng hạn như lưu trữ năng lượng mặt trời để dùng khi mặt trời không chiếu sáng, trước khi chúng thực sự được rã lấy linh kiện và tái chế. Báo cáo lưu ý rằng ReJoule là một trong 4 dự án thí điểm được nhà nước trợ cấp để phát triển các phương pháp tái chế như vậy.
Theo báo cáo, khi pin không còn cung cấp hoạt động hiệu quả cho ô tô, nó có thể có thêm 10 năm sử dụng để lưu trữ điện. Nhưng sớm hay muộn, hầu hết các loại pin sẽ phải được tháo dỡ và tái chế, hoặc thải bỏ như chất thải nguy hại.
Một kỹ thuật tái chế là quy trình nấu chảy luyện kim để chiết xuất các khoáng chất có giá trị từ cực âm của pin. Hạn chế là nó chỉ thu hồi một phần nguyên liệu mong muốn nhưng có thể dẫn đến phát thải carbon. Khả dĩ hơn là việc lọc giữ khoáng chất và các chất độc hại môi trường là dùng công nghệ rửa trôi hóa học bằng luyện kim thủy lực.
Nhưng trong khi công nghệ đang phát triển để xác định cách tiếp cận tốt nhất, một trở ngại lớn hơn là các quy định nghiêm ngặt về môi trường của California, đặc biệt vì pin đủ tiêu chuẩn là chất thải nguy hại.
Ví dụ, giấy phép xử lý chất thải nguy hại mất trung bình 2 năm để được phê duyệt và cơ sở xử lý chất thải gần nhất được phê duyệt cũng cách đây 8 năm. Vì vậy, quy trình quy định rườm rà là rào cản.
Hanjiro Ambrose, một nhà nghiên cứu từ UC Davis cho biết: “Tôi nghĩ (tái chế pin) đã có khoảng cách rất xa giữa quan điểm chính sách so với quan điểm kỹ thuật".
Đòi soạn lại luật
Báo cáo cho biết, ngoài việc không có quy trình kỹ lưỡng để theo dõi pin EV, không có hệ thống nào để điều phối việc thu gom, tái sử dụng hoặc thải bỏ sau khi ô tô hết hạn bảo hành.
Báo cáo nêu “nếu không có cơ chế thu gom pin hết hạn, chúng có thể được tích trữ không an toàn, bị vứt bỏ bất hợp pháp hoặc được quản lý không đúng cách ở cả trong nước và nước ngoài”.
Một khuyến nghị chính là giao trách nhiệm đảm bảo pin được tái sử dụng, tái sử dụng hoặc tái chế. Trách nhiệm đó sẽ thuộc về nhà cung cấp pin nếu pin vẫn còn thời hạn bảo hành, thuộc về người tháo dỡ nếu chiếc xe đã hết tuổi thọ, hoặc thuộc nhà sản xuất xe nếu chiếc xe đến hạn “nghỉ hưu”.
Một đề xuất yêu cầu nhà sản xuất xe phải chịu trách nhiệm về hầu hết, nếu không phải là tất cả, pin khi hết tuổi thọ, gồm cả chi phí tái chế. Nhưng đề xuất này không thu hút được đa số phiếu, mặc dù cơ quan lập pháp có thể xem xét đưa ra dự luật như vậy.
Đề nghị về phí xử lý môi trường được thu tại thời điểm mua xe cũng bị từ chối.
Một loạt các khuyến nghị đã được phê duyệt khác bao gồm ghi nhãn pin để các nhà tái chế biết chính xác những gì bên trong, hỗ trợ tài chính cho các nhà tái chế và hỗ trợ phát triển sản xuất pin trong nước, vì hầu hết pin hiện nay đều được sản xuất ở nước ngoài.
Nhập khẩu các loại pin khổng lồ dẫn đến một lượng khí thải carbon đáng kể và việc khai thác ở nước ngoài để lấy nguyên liệu pin đã làm nảy sinh các vấn đề về môi trường và lao động, gồm cả lao động trẻ em.
Bản báo cáo dài 89 trang, dày đặc các phát hiện và khuyến nghị đã mất 2 năm rưỡi để hoàn chỉnh. Nhưng hiện báo cáo này yêu cầu soạn luật mới hoặc quy định mới, mà không đưa ra bản sửa đổi vắn tắt nào.
Ngay cả những nỗ lực thiết thực và được hoan nghênh đã và đang được tiến hành, chẳng hạn như dự án thử nghiệm của ReJoule nhằm tái sử dụng pin để lưu trữ năng lượng mặt trời, cũng khó có thể thành công.
ReJoule có nhiều bài đăng trên blog với tiêu đề “Những trở ngại trên con đường thay thế pin xe điện đã qua sử dụng”. Trong khi nhiều trở ngại trong số đó là công nghệ và hậu cần, người đồng sáng lập là ông Chung cho biết công ty cũng đang chuẩn bị cho một quy trình quản lý nghiêm ngặt.
“Chúng tôi vẫn chưa bắt đầu quy trình xin cấp phép nhưng tôi đã nhận được thông tin từ nhiều nguồn rằng có thể là một trở ngại lớn”, Chung nói.
Giống như một nhà đầu tư hiểu biết, người phát ngôn của CalEPA, Erin Curtis đã trả lời rằng thách thức đi kèm với cơ hội. Curtis chỉ ra báo cáo là cơ sở quan trọng để biến “cuộc tấn công độc hại” đang đến gần thành một cơn gió môi trường.
Curtis nói: “Vì đây là một ngành công nghiệp và công nghệ mới nổi, nên ngay từ đầu California có cơ hội để đưa ra các chính sách và thủ tục nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường”.
Nếu mọi việc diễn ra thuận lợi, California sẽ là bang đi đầu không chỉ trong việc đưa ô tô điện vào lưu thông, mà còn trong việc giải quyết lượng chất thải độc hại khổng lồ mà những phương tiện này sẽ để lại.