The Powerful Possibilities of Recycling the World's Batteries | Emma Nehrenheim | TED

49,833 views

2023-11-03 ・ TED


New videos

The Powerful Possibilities of Recycling the World's Batteries | Emma Nehrenheim | TED

49,833 views ・ 2023-11-03

TED


Vui lòng nhấp đúp vào phụ đề tiếng Anh bên dưới để phát video.

Translator: Thảo Anh Lê Nguyễn Reviewer: Thái Hưng Trần
00:08
So the world is going electric.
0
8547
2502
Thế giới đang chuyển sang sử dụng điện
00:12
And batteries will do for electrification what the refrigerator did for food,
1
12884
6215
Và các pin điện sẽ làm điện khí hoá, điều mà tủ lạnh đã làm với thực phẩm
00:19
because batteries will allow us to move clean energy
2
19140
2962
Vì pin giúp ta di chuyển năng lượng sạch
00:22
through time and through space.
3
22143
2878
qua thời gian và không gian
00:25
And we don't have a problem with the availability of energy
4
25856
3336
Và chúng ta không có vấn đề với sự sẵn có của năng lượng.
00:29
on this planet.
5
29234
1335
trên hành tinh này.
00:30
We have a problem with getting this energy to where we need it,
6
30610
4630
Chúng ta có vấn đề với việc đem nguồn năng lượng này tới nơi ta cần,
00:35
and when we need it.
7
35240
1627
và vào lúc ta cần.
00:37
But if we approach battery manufacturing the wrong way,
8
37450
3254
Nhưng nếu chúng ta tiếp cận việc sản xuất pin sai cách
00:40
we will end up repeating mistakes from the past,
9
40704
3420
thì cuối cùng chúng ta sẽ lặp lại những sai lầm như quá khứ,
00:44
mistakes that are at the heart of the climate environmental crisis
10
44124
4880
những sai lầm cốt lõi của khủng hoảng môi trường khí hậu
00:49
that we see today.
11
49004
1543
mà chúng ta thấy hôm nay.
00:51
And that's what I'm here to explain.
12
51256
2419
Đó là điều mà tôi muốn giải thích tại đây.
00:54
It's all about the way we are using the Earth's resources.
13
54009
4504
Là về cách mà ta sử dụng nguồn tài nguyên của Trái Đất
00:58
So historically, and today,
14
58930
2252
Thời xưa, cũng như hiện tại,
01:01
we have been mining oil from the Earth's crust
15
61224
4755
chúng ta đã từng khai thác dầu từ lớp vỏ Trái Đất
01:06
with little concern for the long-term effect.
16
66021
3211
mà không mấy quan tâm đến hậu quả sau này.
01:09
And this example of how we’ve been approaching the fossil fuel industry
17
69774
4839
Và đây là minh chứng về cách mà chúng ta bắt đầu nền công nghiệp khí đốt.
01:14
and how we've been dependent on it,
18
74654
2378
và cách chúng ta lệ thuộc vào nó,
01:17
how we have been extracting oil where it's economically possible,
19
77032
5171
cách chúng ta khai thác dầu ở nơi có lợi về mặt kinh tế,
01:22
refined it, burned it, and it ends up in the atmosphere --
20
82245
3712
tinh chế, đốt chúng, và cuối cùng thải chúng ra không khí
01:25
that's the perfect illustration
21
85999
2836
Đó là một minh họa hoàn hảo
01:28
of the fundamental, simple and linear model
22
88877
3253
của mô hình cơ bản, đơn giản, và tuyến tính
01:32
that we are working with:
23
92130
1418
mà chúng ta đang làm:
01:33
extract, use and discard.
24
93548
2378
khai thác, sử dụng và loại bỏ.
01:36
When I was a professor in environmental engineering,
25
96801
2628
Khi tôi còn là giáo sư nghành kỹ thuật môi trường,
01:39
I used to teach my students that mistakes are OK,
26
99429
2961
tôi thường dạy sinh viên rằng đừng sợ mắc sai lầm,
01:42
as long as you learn from your mistakes,
27
102432
2085
miễn là bạn học được từ những sai lầm ấy,
01:44
and as long as you take action.
28
104559
2044
và miễn là bạn hành động.
01:47
So now, when we are evolving,
29
107395
2795
Và bây giờ, khi chúng ta đang phát triển,
01:50
when we are changing,
30
110231
1961
khi chúng ta đang thay đổi
01:52
when we are building things from scratch,
31
112233
2920
khi chúng ta đang xây dựng mọi thứ từ đầu
01:55
we should think twice, and we should do it right this time.
32
115195
5088
chúng ta nên nghĩ kĩ và làm điều đúng lần này
02:00
And what does this mean for batteries?
33
120825
2586
Vậy điều này có ý nghĩa gì với pin điện?
02:03
There are two things we need to know about batteries.
34
123453
2544
Có 2 điều ta cần lưu ý về pin.
02:05
One is they require enormous amounts of energy to produce,
35
125997
4505
Thứ nhất, pin cần nguồn năng lượng khổng lồ để chế tạo,
02:10
and the second is that they are made from minerals,
36
130543
2628
Thứ hai là chúng được sản xuất từ các khoáng sản.
02:13
minerals that require global mining, refining and processing,
37
133213
4379
các khoáng sản mà cần phải khai thác, tinh luyện và xử lý toàn cầu,
02:17
and long and complex supply chains.
38
137592
2336
và cần các chuỗi cung ứng dài và phức tạp.
02:20
So if we start with energy,
39
140929
2794
Nếu ta bắt đầu với năng lượng,
02:23
a battery factory is a very large and complex operation.
40
143765
3962
Việc sản xuất pin là hoạt động quy mô lớn và phức tạp.
02:27
It requires large amounts of heat and electricity to produce.
41
147769
4963
Nó đòi hỏi lượng nhiệt năng và điện năng rất lớn để chế tạo.
02:33
It starts with a chemical plant;
42
153441
2253
Bắt đầu với nhà máy hóa chất,
02:35
then follow long coating machines.
43
155735
3712
tới các cỗ máy phủ dài.
02:39
After that, we have cell assembly,
44
159447
2711
Cuối cùng, ta có dây chuyền lắp ráp pin,
02:42
which is fine electronics equipment that require clean and dry rooms.
45
162158
4588
những thiết bị điện tử chất lượng mà cần ở trong các phòng sạch sẽ và khô ráo.
02:47
Now at the end of this process,
46
167956
1960
Và cuối cùng, từng cell pin
02:49
each and every battery cell
47
169916
2211
02:52
needs to be charged and discharged in certain patterns
48
172127
3461
cần được nạp và xả điện theo nhiều cách nhất định
02:55
to gain its properties.
49
175630
1710
để đạt được các thuộc tính của nó.
02:57
And if we put this kind of factory under a fossil fuel grid,
50
177382
4129
Và nếu ta để quá trình này sử dụng mạng lưới nhiên liệu khí đốt,
03:01
we will end up with a carbon footprint,
51
181553
2669
cuối cùng ta sẽ tạo ra 1 lượng khí thải carbon
03:04
which is the benchmark today,
52
184264
2210
, cũng chính là tiêu chí của hiện tại,
03:06
which is around 100 kilograms of carbon dioxide
53
186516
3795
là khoảng tầm 100kg khí CO2
03:10
per kilowatt-hour of produced battery.
54
190353
2086
cho mỗi kW/h khi sản xuất pin.
03:12
And how much is that?
55
192897
1794
Và đó là bao nhiêu ấy nhỉ?
03:14
If we take it at scale,
56
194691
2669
Nếu ta xem xét ở quy mô lớn,
03:17
20, 30 years ... of battery manufacturing
57
197402
6840
trong 20, 30 năm sản xuất pin
03:24
will give the total footprint of about half the size of Germany's.
58
204284
4921
sẽ thải ra lượng CO2 bằng một nửa nước Đức.
03:30
Now that would be a big mistake.
59
210290
2961
Đây sẽ là sai lầm lớn.
03:34
Luckily, you can slash that footprint by some 67 percent --
60
214335
4004
May mắn là bạn có thể cắt bỏ 67% khối lượng đó
03:38
that's two-thirds --
61
218381
1919
tức là hai phần ba khối lượng
03:40
if you put the same operation on the renewable energy grid,
62
220341
3921
Nếu bạn thực hiện cùng quá trình đó với năng lượng tái tạo
03:44
which we do, in northern Sweden.
63
224304
2043
như chúng tôi làm ở miền bắc Thuỵ Điển
03:48
That, on the other hand, leaves us with the remaining footprint,
64
228141
4463
Thì chỉ cho ra phần khối lượng còn lại
03:52
the last third,
65
232604
1751
là phần thứ ba
03:54
coming entirely from everything that is outside the factory,
66
234397
6423
từ tất cả những gì bên ngoài nhà máy
04:00
and the lion's part from the supply chain.
67
240820
2795
và từ phần lớn của chuỗi cung ứng
04:04
And that leads us to the second topic we have to talk about,
68
244199
3837
Và điều đó dẫn chúng ta sang chủ đề thứ hai cần phải được nhắc tới
04:08
which is the minerals.
69
248078
1668
đó là khoáng sản
04:10
So batteries are made from minerals --
70
250663
3796
Pin được làm từ khoáng sản,
04:14
for example, nickel, cobalt and lithium --
71
254501
3128
như niken, cô ban, và liti,
04:17
and the way we approach this is going to determine
72
257629
4004
và chúng ta sẽ giải quyết bằng cách quyết định xem
04:21
how much we can further slash that carbon footprint.
73
261633
3503
chúng ta có thể cắt giảm thêm bao nhiêu khối lượng các-bon đó
04:25
Luckily, if we put it under this renewable grid,
74
265720
3629
May mắn thay, nếu chúng ta làm với năng lượng tái tạo
04:29
if we approach it the right way,
75
269390
2294
nếu chúng ta tiếp cận đúng cách
04:31
with sustainable mining and a lot of recycling,
76
271726
6048
bằng cách khai thác bền vững và rất nhiều bước tái chế
04:37
we can significantly reduce the footprint.
77
277774
3837
chúng ta có thể giảm khối lượng này đáng kể.
04:42
One tonne of battery-grade lithium
78
282028
3796
Một tấn pin liti
04:45
requires 750 tonnes of brine
79
285824
3420
cần phải có 750 tấn nước muối
04:49
or 250 tonnes of lithium ore.
80
289285
3045
hoặc 250 tấn quặng liti
04:53
Same with cobalt --
81
293623
1210
Tương tự với coban
04:54
if you need one tonne of battery-grade cobalt,
82
294874
3629
nếu bạn cần một tấn pin coban
04:58
you have to mine 300 tonnes of cobalt ore.
83
298545
3837
bạn cần phải khai thác 300 tấn quặng coban
05:02
So does this give us a similar situation to the oil history we have?
84
302382
5172
Vậy liệu trường hợp này có giống với câu chuyện dầu mỏ trước đây không
05:08
No, because the difference is that when we mine metals,
85
308179
5965
Không. vì sự khác biệt là ta khai thác kim loại,
05:14
they are elements.
86
314144
1668
chúng là những nguyên tố.
05:15
And if you can get elements back to their elemental form,
87
315854
4504
Nếu ta có thể biến chúng trở về dạng nguyên tố,
05:20
they are just as good as new.
88
320400
1918
chúng vẫn tốt như mới.
05:22
And this is the fundamental difference
89
322944
3086
Đó là sự khác biệt cơ bản
05:26
between the combustion-engine history that we're living now
90
326072
3504
giữa thời đại động cơ đốt mà ta đang sống hiện tại
05:29
and the new electric vehicle industry.
91
329576
3503
với thời đại xe điện mới.
05:33
Because at the end of the life cycle,
92
333079
3128
Vì ở cuối vòng đời,
05:36
you can bring the metals back from the market,
93
336207
3170
bạn có thể mang kim loại từ thị trường
05:39
and you can use them again and again.
94
339377
2669
và bạn có thể tái sử dụng nhiều lần.
05:42
So what we have developed at Northvolt is a recycling process,
95
342589
4629
Chúng tôi đã phát triển một quy trình tái chế tại Northvolt.
05:47
where we take the batteries back from the market,
96
347260
3337
Chúng tôi thu mua các viên pin từ thị trường.
05:51
we discharge them fully,
97
351764
2086
Sau đó chúng tôi phóng điện
05:53
we take away the aluminum casing,
98
353892
1793
tháo lớp vỏ nhôm ra,
05:55
we take away all the cabling,
99
355727
2627
tháo bỏ hệ thống cáp,
05:58
and then, we take out the cells and the modules.
100
358354
3754
sau cùng là loại bỏ phần lõi và mô đun.
06:02
We take those cells and modules,
101
362150
1793
Ta lấy những phần lõi và mô đun,
06:03
together with some waste material we have from the production,
102
363985
3378
cùng với vài phần thừa thải ra từ quy trình sản xuất,
06:07
and we throw it into a big shredder.
103
367363
2127
và ném chúng vào một cái máy nghiền lớn.
06:10
We chop it up.
104
370200
1126
Chúng tôi nghiền nát chúng.
06:11
We take out the copper foil, aluminum foil, some plastics.
105
371784
5965
Chúng tôi lấy ra những lá đồng, màng nhôm, và một số loại nhựa
06:18
And then, we are left with something that we call the black mass.
106
378374
3212
Và với những gì còn lại, chúng tôi gọi nó là một khối đen
06:21
And this black mass is a fine black powder.
107
381920
3586
Và khối đen là một loại bột đen mịn
06:25
This fine black powder
108
385924
2085
Loại bột đen mịn này
06:28
consists of everything that we had coated on the electrodes in the factory.
109
388051
4754
có chứa tất cả những gì chúng ta đã phủ lên các điện cực trong nhà máy
06:33
It's the graphite from the anode,
110
393306
2920
Đó là than chì từ cực dương,
06:36
and it's the nickel, cobalt, manganese and lithium
111
396226
2544
và niken, coban, mangan, liti từ cực âm.
06:38
from the cathode.
112
398811
1168
06:41
We take this fine powder, the black mass,
113
401397
3212
Chúng tôi lấy loại bột đen này,
06:44
we pass it on into the hydrometallurgical process ...
114
404609
4713
chuyển nó sang quá trình thuỷ luyện kim
06:49
Hydrometallurgy means treating metal in liquid.
115
409364
4129
Thuỷ luyện kim nghĩa là xử lý kim loại ở dạng lỏng
06:54
And what we do
116
414118
1877
Và những gì chúng tôi làm là
06:55
is that we use different pressure changes, temperature changes and pH
117
415995
5464
chúng tôi sử dụng nhiều mức thay đổi áp suất khác nhau
cùng với thay đổi nhiệt độ và pH
07:01
to separate them from one another.
118
421501
2294
để tách các nguyên tố ra khỏi nhau
07:03
We refine them, so we get them into the form that we need
119
423836
3671
Chúng tôi tinh luyện chúng, để đạt được dạng chúng tôi cần
07:07
for the production --
120
427507
1209
cho quá trình sản xuất
07:08
salts for nickel, cobalt and manganese,
121
428758
2586
muối đối với niken, coban và mangan
07:11
or hydroxides for lithium.
122
431386
1793
hoặc hydroxit đối với liti
07:13
And then, we do like this.
123
433930
3128
Và rồi chúng tôi làm thế này
07:17
We send them across site, straight into production.
124
437100
4129
Chúng tôi gửi chúng tới thẳng nơi sản xuất
07:22
So what we have is a circular battery economy.
125
442397
5130
Và thế là chúng ta có được một nền kinh tế pin tuần hoàn
07:29
And this is the fundamental difference between the combustion-engine industry
126
449112
6381
Và đó là chính sự khác biệt quan trọng
giữa ngành công nghiệp động cơ đốt
07:35
and what we are building now.
127
455535
1918
và những gì chúng tôi đang phát triển hiện tại
07:38
We should do this not only for batteries.
128
458246
2294
Chúng ta không nên chỉ áp dụng với pin.
07:40
We should do it for wind turbines, we should do it for solar panels,
129
460581
3629
Mà nên làm với các tua bin gió, các tấm năng lượng mặt trời.
07:44
we should do it for all the new industries that we need for this transformation.
130
464252
5714
Cùng với tất cả các ngành công nghiệp mới để tạo nên sự chuyển đổi này
07:50
(Applause)
131
470008
1001
(Tiếng vỗ tay)
07:51
Thank you.
132
471050
1168
Cảm ơn
07:52
(Applause continues)
133
472218
2086
(Tiếng vỗ tay)
07:54
And we're going to have to accept mining as part of this transition, absolutely.
134
474345
5714
Và ta sẽ phải chấp nhận rằng khai thác là một phần của sự chuyển đổi này.
08:00
But when we are taking things from the Earth's crust,
135
480393
3545
Nhưng khi ta khai thác từ lớp vỏ Trái Đất,
08:03
when we are borrowing from the future generations,
136
483938
3462
khi ta mượn tài nguyên của các thế hệ sau,
08:07
we have to do it responsibly,
137
487442
2210
ta cần phải làm một cách có trách nhiệm,
08:09
and we have to make sure that we can use these materials
138
489652
3337
ta phải chắc rằng ta có thể tái sử dụng các tài nguyên này
08:12
over and over, and over again,
139
492989
2836
một cách liên tục.
08:15
because fundamentally, we can.
140
495867
2794
Vì quan trọng là ta có thể làm điều đó.
08:19
And we should not only build recycling processes
141
499329
3420
Và chúng ta không nên chỉ có các quá trình tái chế
08:22
and a port for the materials when they come to their end of life --
142
502790
4797
và một cái cổng cho các vật liệu khi chúng đến cuối vòng đời
08:27
we should also build accounting and traceability systems
143
507628
4797
chúng ta cũng nên có các hệ thống kế toán và truy xuất nguồn gốc
08:32
so that each carmaker can follow up and trace
144
512467
4254
để mỗi nhà sản xuất có thể tiếp nối và theo sát
08:36
how much they can further slash their footprint
145
516721
3128
xem họ có thể cắt giảm khối lượng đến đâu
08:39
by sending the batteries back at the end of their life.
146
519891
4546
bằng cách gửi pin lại khi chúng đến cuối vòng đời
08:45
And why we are doing this --
147
525229
2044
Và tại sao chúng tôi làm như vậy
08:47
I'm sure you've already figured this out --
148
527273
2503
Tôi nghĩ bạn đã biết câu trả lời
08:49
it's not only environmentally beneficial,
149
529817
3170
Điều này không chỉ có lợi cho môi trường
08:52
it's also, of course, economically profitable,
150
532987
3670
và tất nhiên nó cũng mang lại lợi ích kinh tế
08:56
because by doing this,
151
536699
1752
Bởi vì bằng phương pháp này,
08:58
the material sustains its value through the lifetime.
152
538451
4546
vật liệu sẽ duy trì được giá trị của nó xuyên suốt vòng đời
09:03
And this altogether may sound a little bit hard,
153
543623
3336
Và tổng kết lại nghe có vẻ hơi khó
09:07
it may sound a little bit complex,
154
547001
2503
và điều này có vẻ nghe hơi phức tạp
09:09
but if we get this right,
155
549545
2169
nhưng nếu chúng ta làm đúng cách
09:11
it will be rewarding on so many levels.
156
551714
3003
nó sẽ có ích theo nhiều cấp độ khác nhau
09:16
And I can tell you that the young generation
157
556844
3546
Và tôi có thể nói với bạn rằng thế hệ trẻ
09:20
of talented engineers that we hire today,
158
560390
3712
những kỹ sư tài năng chúng tôi thuê được hôm nay
09:24
they understand all this,
159
564102
2419
họ hiểu tất cả mọi thứ,
09:26
and they ask nothing less from us.
160
566562
2670
và họ không yêu cầu gì hơn từ chúng tôi.
09:30
So with that said,
161
570858
1335
Vì vậy, với những điều trên
09:32
I just want to say to all of you who listened,
162
572193
4254
tôi chỉ muốn nói với các bạn đã lắng nghe
09:36
and I also want to say to all the people
163
576447
2336
và tôi cũng muốn nói với tất cả mọi người
09:38
who packed their bags and moved up to the Nordics,
164
578825
2669
những người đã khăn gói chuyển tới vùng Bắc Âu
09:41
who are fighting every day to make this happen,
165
581536
3044
đã chiến đấu mỗi ngày để biến điều này thành hiện thực.
09:44
thank you.
166
584622
1210
Cảm ơn
09:45
(Cheers and applause)
167
585873
6966
(Tiếng hò reo và vỗ tay)
Về trang web này

Trang web này sẽ giới thiệu cho bạn những video YouTube hữu ích cho việc học tiếng Anh. Bạn sẽ thấy các bài học tiếng Anh được giảng dạy bởi các giáo viên hàng đầu từ khắp nơi trên thế giới. Nhấp đúp vào phụ đề tiếng Anh hiển thị trên mỗi trang video để phát video từ đó. Phụ đề cuộn đồng bộ với phát lại video. Nếu bạn có bất kỳ nhận xét hoặc yêu cầu nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi bằng biểu mẫu liên hệ này.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7