    |
 |
| Các nhà khoa học từ NTU đã sử dụng vỏ cam để thu hồi kim loại quý từ pin đã qua sử dụng một cách hiệu quả, từ đó sử dụng để tạo ra các sản phẩm pin mới. Ảnh: NTU Singapore |
Trước tình hình đó, một nhà máy tái chế ở Singapore đang biến pin lithium đã qua sử dụng thành kim loại hữu ích, với sự hỗ trợ từ vỏ trái cây.
Các nhà nghiên cứu của Đại học Công nghệ Nanyang (NTU) ở nước này đã phát triển công nghệ sử dụng vỏ trái cây để xử lý chất thải pin. Hiện các nhà nghiên cứu đang làm việc với công ty xử lý và tái chế pin địa phương Se-cure Waste Management trong một dự án thí điểm.
Các nhà khoa học cho biết công nghệ này có thể đáp ứng nhu cầu cấp thiết về một giải pháp tái chế dễ dàng mở rộng quy mô.
Giảm thiểu rác thải điện tử, rác thải thực phẩm
Bắt đầu hoạt động từ quý IV năm ngoái, nhà máy tái chế này có thể xử lý tới 2.000 lít pin vụn đã qua sử dụng trộn với dung môi chiết xuất từ vỏ trái cây để chiết xuất vật liệu điện cực, chẳng hạn như coban, lithium, niken và mangan. Hiệu suất kỹ thuật và khả năng kinh tế của dự án đang được đánh giá, hướng tới mục đích thương mại hóa công nghệ này.
Phó giáo sư Dalton Tay từ Trường Khoa học & Kỹ thuật Vật liệu của NTU cho biết: “Sáng kiến được đề xuất này cung cấp một giải pháp tức thời và có thể mở rộng để giảm cả chất thải thực phẩm và chất thải điện tử – hai trong số các dòng chất thải chính trên thế giới. Và khi làm như vậy, chúng ta có thể giảm thiểu “dấu chân môi trường” của cả hai loại chất thải và do đó giải quyết được vấn đề thiếu điểm chôn lấp, đặc biệt là ở Singapore”.
Vào năm 2020, một nhóm các nhà nghiên cứu từ NTU đã chiết xuất thành công hơn 90% trọng lượng kim loại quý có trong chất thải pin lithium-ion đã qua xử lý bằng cách sử dụng vỏ cam bỏ đi và chế tạo pin mới bằng những kim loại mới được thu hồi này.
Phương pháp sử dụng rác thải vỏ trái cây để chiết xuất kim loại quý từ chất thải pin, thay cho các hóa chất và axit mạnh thông thường, được gọi là luyện kim hữu cơ thủy điện. Từ đó, các nhà khoa học đã nhân rộng thành công này trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng các loại rác thải vỏ trái cây khác, chẳng hạn như vỏ dứa, lê và chanh.
Theo các nhà khoa học, vỏ trái cây rất giàu đường, chất chống oxy hóa tự nhiên như flavonoid và axit phenolic cũng như axit hữu cơ – tất cả đều giúp tăng cường quá trình hòa tan và thu hồi kim loại từ chất thải pin. Các nhà khoa học hiện cũng đang xem xét khả năng sử dụng các loại phế phẩm sinh khối khác.
Theo truyền thống, pin đã qua sử dụng thường được xử lý bằng dung môi có tính ăn mòn mạnh. Tuy nhiên, các chuyên gia cho biết phương pháp này cũng tạo ra khí độc nguy hiểm.
Hỗ trợ nền kinh tế tuần hoàn
Phó giáo sư Dalton Tay cho biết với công nghệ này, muối kim loại được thu hồi có thể được tái sử dụng để tạo ra các sản phẩm pin mới và bằng cách đó, chúng ta có thể khép lại vòng lặp lãng phí tài nguyên, đồng thời cung cấp giải pháp cho các sản phẩm an toàn, bền vững hơn cho nền kinh tế tuần hoàn.
Cũng theo Phó giáo sư Tay, thu hồi tài nguyên từ rác thải thực phẩm và rác thải điện tử sẽ hỗ trợ quá trình chuyển đổi Singapore sang nền kinh tế tuần hoàn và là quốc gia không rác thải.
“Bằng cách kết nối một mạng lưới các ngành công nghiệp lại với nhau để trao đổi nguyên liệu hoặc sản phẩm phụ nhằm mang lại lợi ích cho môi trường, các mô hình kinh doanh, mạng lưới phân phối nguyên liệu và chuỗi cung ứng mới có thể được hình thành để xây dựng một nền kinh tế bền vững hơn”, ông nói thêm.
Bà Sandra Yap, người đứng đầu bộ phận nhân sự, tiếp thị và quan hệ đối ngoại của Se-cure Waste Management, cho biết mục tiêu của dự án thí điểm này là cung cấp cho khách hàng một giải pháp khép kín ngoài việc xử lý pin, đồng thời tìm kiếm một con đường xanh hơn cho mục tiêu bền vững tài nguyên.