Xe điện: Đổi từ hình thức khai thác nguy hiểm này sang hình thức khai thác nguy hiểm khác

KATIE SPENCE

Theo một báo cáo từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), trong năm 2020 doanh số bán xe điện (EV) đã đạt kỷ lục 3 triệu chiếc.

Con số này tăng 40% so với năm 2019 và trái ngược với doanh số bán xe hơi nói chung, vốn giảm 16%.

Báo cáo ước tính thêm rằng doanh số bán xe điện có thể đạt 23 triệu chiếc vào năm 2030, một phần nhờ vào mục tiêu đã nêu của chính phủ Tổng thống Biden: một nửa số xe bán ra vào năm 2030 phải là xe không phát thải.

Đặc biệt, pin lithium là công nghệ pin được ưa chuộng vì nó có tỷ lệ tích điện trên trọng lượng cao nhất.

Theo cơ quan năng lượng này, việc thúc đẩy sự chuyển đổi sang xe điện được xúc tiến bởi các quy định chính của Hoa Kỳ, Canada, và Liên minh Âu Châu, nhằm giảm lượng khí thải carbon dioxide (CO2) và khí nhà kính (GHG) từ các phương tiện động cơ đốt trong và chuyển đổi sang một tương lai thân thiện với môi trường hơn.

Tuy nhiên, Hội nghị của Liên Hiệp Quốc về Thương mại và Phát triển (UNCTAD) báo cáo rằng sự gia tăng trong việc đón nhận xe điện và nhu cầu tăng lên đối với pin lithium tạo ra một thách thức to lớn lên môi trường.

“Khi nhu cầu về lithium tăng lên và sản lượng được khai thác từ các mỏ đá sâu hơn và các hồ chứa nước muối, những thách thức trong việc giảm bớt rủi ro môi trường sẽ tăng lên.”

Lithium ở dạng tinh khiết không xuất hiện trong tự nhiên trên Trái Đất.

Hiện nay, có hai cách khả thi để thu được lithium: khai thác đá cứng hoặc các bể bay hơi được gọi là hồ chứa nước muối salar.

Nước biển là một nguồn lithium có thể dùng được trong tương lai, nhưng do yêu cầu sử dụng nước, đất, và thời gian rất lớn, nên việc chiết xuất lithium từ nước biển là không khả thi.

Quan trọng là, để tiết kiệm chi phí, các hồ nước muối salar là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để khai thác lithium – 66% tài nguyên lithium toàn cầu đến từ các mỏ nước muối lithium, theo báo cáo của UNCTAD.

Các thợ mỏ khoan lỗ trên các bãi muối để chiết xuất lithium và bơm nước muối giàu khoáng chất lên bề mặt.

Khi ở trên bề mặt, nước bốc hơi và để lại hỗn hợp muối lithium, hàn the, mangan, và kali. Sau đó, hỗn hợp này được lọc và bơm vào một bể bay hơi khác, nơi hợp chất này bay hơi thêm 12 đến 18 tháng.

Sau khoảng thời gian đó, lithium carbonate (Li₂CO₃) và hydroxide (OH−) được chiết xuất và có thể được sử dụng để làm vật liệu điện cực âm (cathode) trong pin.

Các vật liệu như cobalt và nickel được chế xuất với hóa chất lithium để sản xuất điện cực của pin.

Theo một báo cáo từ Viện Nghiên cứu Năng lượng (IER), cần khoảng 500,000 gallon nước để chiết xuất một tấn lithium từ các hồ nước muối salar.

Nếu nguồn cung cấp nước dồi dào, nhu cầu to lớn nói trên có thể bị bỏ qua. Tuy nhiên, hơn 50% nguồn lithium nằm trong “tam giác lithium” Chile, Bolivia, và Argentina. Và, UNCTAD báo cáo rằng khu vực này là một trong những khu vực khô hạn nhất trên Trái Đất.

Trên vùng đồng bằng mấp mô ở Salar de Atacama của Chile, cuộc khảo sát địa chất của Bộ Nội vụ Hoa Kỳ báo cáo rằng trời đã không mưa “từ khi người dân theo dõi vấn đề này”.

Kết quả là tạo ra một hệ sinh thái đa dạng nhưng mỏng manh với nguồn nước khan hiếm.

Tuy nhiên, Salar de Atacama là đồng muối lớn nhất ở Chile và rất giàu muối lithium ngay bên dưới bề mặt. Do đó, nơi đây trở thành một nguồn lớn để khai thác lithium.

Trên thực tế, 65% lượng nước của khu vực này là dành cho các hoạt động khai thác, theo IER.

Hậu quả của việc này là tình trạng thiếu nước buộc nông dân địa phương – những người trồng quinoa và nuôi lạc đà không bướu cùng các cộng đồng lân cận – phải từ bỏ các khu định cư của tổ tiên mình và tìm nước ở nơi khác, theo UNCTAD.

Bà Elena Rivera, chủ tịch Cộng đồng Người bản địa Colla của xã Copiapo, nói với Hội đồng Bảo vệ Tài nguyên Quốc gia (NRDC), “Trước đây chúng tôi từng có một con sông mà giờ không tồn tại nữa. Không có một giọt nước nào.”

“Và không chỉ ở Copiapo mà ở khắp Chile, có những con sông và hồ nước đã biến mất – tất cả chỉ vì một công ty có nhiều quyền về nước hơn chúng ta với tư cách là những con người hoặc các công dân Chile.”

Copiapo là thủ phủ của Vùng Atacama của Chile.

Ngoài ra, khu vực Atacama rất quan trọng đối với các loài chim di cư, và các loài động vật khác, theo NRDC. Tuy nhiên, các hoạt động khai thác đang gây ảnh hưởng đến những loài động vật này, 17 loài trong số đó được xem là động vật có nguy cơ tuyệt chủng ở Chile.

Thiếu nước không phải là vấn đề duy nhất trong quá trình khai thác lithium. UNCTAD báo cáo rằng việc hít phải bụi lithium gây kích ứng đường hô hấp, và tiếp xúc lâu dài với lithium có thể dẫn đến phù phổi.

Cư dân ở Salar de Hombre Muerto của Argentina nói rằng các hoạt động sản xuất lithium sử dụng acid hydrochloric (HCl) là các dòng chảy bị ô nhiễm gây ra các vấn đề về vật nuôi và tưới tiêu cho cây trồng, theo IER.

Hồi tháng 05/2016, một vụ rò rỉ hóa chất độc hại từ mỏ Lithium của công ty Cam Tư Châu Dung Đạt (Ganzizhou Rongda) đã làm ô nhiễm sông Lợi Chúc (Lichu) ở Tây Tạng, giết chết vật nuôi trong trang trại và hàng ngàn con cá, theo công ty Free Tibet của Anh.

Sự kiện năm 2016 là lần rò rỉ thứ ba như vậy trong vòng bảy năm, theo IER.

Tại Nevada, các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu tác động của việc khai thác lithium đã phát hiện ra những loài cá bị ảnh hưởng ở cách xa 150 dặm về phía hạ nguồn, theo IER.

Khai thác lithium không phải là yếu tố đáng lo ngại duy nhất với pin lithium-ion. Theo UNCTAD, có các nguyên tố hóa học khác trong pin, như cobalt và than chì, cũng gây ra những thách thức về mặt xã hội và môi trường.

Trong báo cáo năm 2022 của mình, Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS) báo cáo rằng trong năm 2021, hơn 70% sản lượng cobalt toàn cầu đến từ Cộng hòa Dân chủ Congo (DRC) và miền Nam Congo đứng đầu với ước tính khoảng 3.5 triệu tấn, chiếm gần một nửa sản lượng nguồn cung cấp được biết đến trên thế giới.

Theo UNCTAD, vấn đề là bụi từ các mỏ cobalt thường chứa các kim loại độc hại như uranium, và các mỏ DRC có thể chứa các khoáng chất lưu huỳnh có thể tạo ra acid sulfuric (H₂SO₄).

Khi tiếp xúc với không khí hoặc nước, acid sulfuric có thể dẫn đến dòng thải acid từ mỏ, gây ô nhiễm sông và nước uống trong hàng trăm năm.

Và, ước tính có tới 40,000 trẻ em đang làm việc trong các khu mỏ này trong điều kiện lao động nô lệ.

Theo báo cáo của USGS, năm 2021 Trung Quốc là nhà sản xuất than chì hàng đầu, sản xuất ước tính 79% tổng sản lượng của thế giới.

Theo UNCTAD, khai thác than chì có tác động môi trường tương tự như khai thác cobalt; việc khai thác dẫn đến đất và nước bị ô nhiễm, cùng bụi độc hại.

Cuối cùng, ngoài các vấn đề như đã nêu ở trên, các thành phần pin khai thác thải ra một lượng CO2 tương đối, vốn biến đổi tùy theo các quy trình khai thác và sản xuất cụ thể.

Ông Zeke Hausfather, Trưởng nhóm Nghiên cứu Khí hậu tại tổ chức bất vụ lợi Berkeley Earth nói với Climate360, “Có carbon dioxide và các khí thải nhà kính khác đi kèm với quá trình khai thác. Không giống như CO2 thoát ra từ lithium, hệ thống này cần có năng lượng để khai thác mọi thứ – ngày nay nhiều hệ thống như vậy liên quan đến việc thải ra CO2.”

“Có những loại khí thải liên quan đến các quá trình khai thác như khí thải CO2 tạo ra acid sulfuric và những loại khí khác được sử dụng trong quá trình khai thác – vòng đời của tất cả những thứ này liên quan đến một số tác động môi trường,” ông Hausfather kết luận.

Công ty nghiên cứu và tư vấn Circular Energy Storage báo cáo rằng kết quả phát thải có thể dao động từ tương đương 39 kg CO2 mỗi kilowatt giờ đến tương đương 196 kg CO2 mỗi kilowatt giờ (kg CO2e/kWh), ảnh hưởng to lớn đến tác động tích cực tiềm ẩn của xe điện.

Circular Energy cho biết, “Ngay trong quá trình sản xuất ra một chiếc xe điện sử dụng pin 40kWh thì lượng khí thải phát ra sẽ tương đương với lượng khí thải CO2 khi vận hành một chiếc xe động cơ diesel với mức tiêu thụ nhiên liệu 5 lít cho 100km chạy trong khoảng từ 11,800Km đến 89,400Km. trước. Đã phát thải trước khi chiếc xe điện ấy thậm chí chạy được nổi một mét.”

“Mặc dù ở phạm vi thấp hơn có thể không đáng kể, nhưng thông tin phía sau có nghĩa là sau bảy năm lái xe của một tài xế bình thường ở Âu Châu, thì một chiếc xe điện mới bắt đầu có tác động tích cực đến khí hậu.”