Cột điều hướng bài viết:
Tái chế pin niken kim loại hydride (tái chế pin NiMH) không chỉ là một hoạt động kinh tế cấp thiết về mặt môi trường mà còn mang lại giá trị tài chính to lớn. Theo phân tích thị trường toàn cầu, thị trường pin niken kim loại hydride đạt khoảng 14,38 tỷ nhân dân tệ vào năm 2024 và tiếp tục tăng trưởng ổn định, cung cấp nguồn nguyên liệu thô dồi dào cho ngành công nghiệp tái chế.
Tại các nước châu Âu như Đức, việc tái chế pin niken kim loại hydride đã phát triển thành một hệ thống vững chắc, được thúc đẩy bởi các quy định nghiêm ngặt và công nghệ tái chế tiên tiến. Liên minh châu Âu đã thiết lập một khuôn khổ pháp lý thống nhất cho toàn bộ vòng đời của pin thải thông qua Quy định (EU) 2025/606. Quy định này quy định các phương pháp tính toán, quy tắc xác minh và yêu cầu về tài liệu đối với hiệu quả tái chế pin thải và tỷ lệ thu hồi vật liệu.
Tái chế pin niken kim loại hydride chủ yếu xử lý pin thải từ xe điện, hệ thống lưu trữ năng lượng, dụng cụ điện và thiết bị truyền thông. Những loại pin này thường chứa các kim loại quý như niken, coban và các nguyên tố đất hiếm. Thông qua các quy trình tái chế hiệu quả, những nguồn tài nguyên này có thể được đưa trở lại chuỗi công nghiệp, giảm sự phụ thuộc vào khoáng sản nguyên sinh.
Công ty Tái chế Kim loại Quý Dongsheng cung cấp giá cao cho dịch vụ tái chế niken quanh năm. ( Trang tham khảo giá phế liệu niken )
Vật liệu chính được xử lý trong quá trình tái chế pin niken kim loại hydride có nguồn gốc từ vật liệu điện cực dương và âm của pin. Cực âm thường được cấu tạo từ niken hydroxit, đây chính là nguồn gốc tên gọi của pin. Theo phân tích huỳnh quang tia X (XRF), bột cực âm từ pin niken kim loại hydride đã qua sử dụng chứa khoảng 67,57% NiO và 7,78% CoO.
Ngoài vật liệu điện cực, quá trình tái chế pin NiMH còn bao gồm việc xử lý các thành phần khác như vỏ, cáp và chất thải sản xuất. Theo Quy định EU (EU) 2025/606, những thành phần này được phân loại là "phần đầu vào" - trọng lượng khô của pin thải được đưa vào quy trình tái chế.
Trong quá trình tái chế, một sản phẩm trung gian được gọi là "khối đen" được tạo ra. Hỗn hợp vật liệu catốt và anot này cần được xử lý thêm trước khi có thể được tính vào tỷ lệ đầu ra tái chế. Các nhà máy tái chế pin NiMH chuyên nghiệp phân loại và xử lý các chất thải này để tối đa hóa hiệu quả thu hồi tài nguyên.
Việc tái chế pin NiMH chủ yếu tập trung vào hai kim loại có giá trị cao: niken và coban. Nghiên cứu cho thấy các công nghệ tái chế tiên tiến có thể đạt tỷ lệ thu hồi coban lên tới 99,04%, trong khi tỷ lệ rò rỉ niken vẫn tương đối thấp, chỉ khoảng 5,94%.
Ngoài niken và coban, việc tái chế pin NiMH còn liên quan đến việc thu hồi các nguyên tố đất hiếm. Tỷ lệ thu hồi hợp kim đất hiếm trong pin NiMH (như LaNi5) có thể vượt quá 90%. Các nguyên tố đất hiếm này đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ hydro trong pin và có giá trị tái chế đáng kể.
Quy định của EU đặc biệt nhấn mạnh các yêu cầu tái chế đối với các kim loại quan trọng. Khi tính toán tỷ lệ thu hồi vật liệu (rRM), chỉ những sản phẩm đầu ra "thay thế nguyên liệu thô" mới được tính cho các kim loại chính như coban, đồng, lithium, niken và chì. Điều này đòi hỏi không chỉ tập trung vào khối lượng tái chế mà còn cả chất lượng tái chế đối với việc tái chế pin NiMH.
Công nghệ tái chế pin NiMH đã có những tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây. Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Phenikaa, Hà Nội, Việt Nam, đã áp dụng sáng tạo hệ thống dung môi eutectic choline chloride-urea kết hợp với công nghệ hỗ trợ siêu âm. Phương pháp này đã giảm đáng kể thời gian ngâm chiết niken-coban từ 24 giờ xuống chỉ còn 80 phút, giúp tăng đáng kể hiệu quả tái chế.
Công nghệ Bioleaching là một cải tiến khác trong lĩnh vực tái chế pin NiMH. Việc sử dụng vi khuẩn khử Ferri-Sulfate (FSRB) trong điều kiện pH=1,5 cho phép chiết xuất niken chọn lọc trong vòng 72 giờ, đạt tỷ lệ chiết xuất 85%. Công nghệ sinh học này mang lại lợi thế thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí trong quá trình tái chế pin NiMH.
Về quy trình xử lý pin hỗn hợp, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc xử lý hiệp đồng giữa pin NiMH và pin lithium-ion giúp tăng cường hiệu suất thu hồi. Hợp kim hydride trong NiMH làm giảm kim loại hóa trị cao trong catốt Li-ion, giảm 15% năng lượng hoạt hóa phản ứng. Hiệu ứng hiệp đồng này mở ra hướng đi mới cho việc tái chế pin niken kim loại hydride trong tương lai .
Công nghệ lắng đọng điện hóa cho phép chuyển đổi trực tiếp kim loại thu hồi thành các sản phẩm có giá trị cao. Các nghiên cứu chỉ ra rằng bằng cách kiểm soát điện thế, hợp kim NiCo với kích thước hạt nhỏ tới 11,56 nanomet có thể được lắng đọng trực tiếp từ nước rỉ rác. Vật liệu nano này có tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực như điện xúc tác, nâng cao giá trị kinh tế của việc tái chế pin NiMH.
Với việc EU thực hiện mục tiêu bắt buộc đạt tỷ lệ thu hồi lithium 80% vào năm 2031, công nghệ tái chế pin Niken Kim loại Hydride toàn cầu sẽ trải qua một làn sóng đổi mới mới. Các quy trình tái chế trong tương lai sẽ trở nên hiệu quả hơn, thân thiện với môi trường hơn và khả thi về mặt kinh tế, đóng góp lớn hơn cho nền kinh tế tuần hoàn.
Ngôn ngữ
