Tái chế nguyên liệu chiến lược: Ý tưởng trọng điểm cho kinh tế carbon thấp ở Ý

Đại Bàng Mã Lai

20-04-2025

The challenge is that the procedure needs to be straightforward. If it is too challenging, the bird community will pretend to comply but eventually not implement it.

Trích “GHG Emissions”; Wild Wise Weird [1]

Sự phát triển nhanh chóng của các công nghệ năng lượng tái tạo—như tấm pin mặt trời, xe điện (electric vehicles – EVs) và tuabin gió—đang đẩy mạnh nhu cầu toàn cầu đối với nguyên liệu thô quan trọng (Critical Raw Materials – CRMs) như lithium, cobalt và neodymium. Những vật liệu này đóng vai trò sống còn trong hạ tầng năng lượng sạch nhưng thường được khai thác từ các khu vực có rủi ro địa chính trị hoặc dễ bị tổn thương về môi trường [2–4]. Trước tình hình đó, một nghiên cứu mới đây đã đề xuất khung tái chế CRM tối ưu cho nước Ý, nhằm tăng cường khả năng tự chủ chuỗi cung ứng và hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế carbon thấp [5].

Sử dụng mô hình quy hoạch tuyến tính nguyên hỗn hợp nhiều giai đoạn (multi-period mixed-integer linear programming – MILP), nhóm nghiên cứu đánh giá khả năng tái chế CRM từ ba công nghệ xanh chủ chốt: tấm pin mặt trời (photovoltaic – PV), pin lithium-ion (lithium-ion batteries – LIBs) và nam châm NdFeB (neodymium-iron-boron). Mô hình tích hợp các biến số không gian–thời gian, tính đến nguồn thải và nhu cầu biến động theo kịch bản khí hậu, bao gồm cả lộ trình phát thải ròng bằng 0 (Net Zero Emissions – NZE) vào năm 2050.

Kết quả cho thấy, từ năm 2025 đến 2031, chi phí tái chế tại Ý được dự báo sẽ tăng gấp đôi, từ €125 triệu lên €250 triệu, chủ yếu do lượng rác thải pin tăng cao, vốn có chi phí xử lý cao hơn. Mặc dù các tấm PV tạo ra khối lượng chất thải lớn nhất, chi phí xử lý thấp hơn khiến tác động tài chính của chúng nhẹ hơn. Chi phí vận chuyển đóng vai trò quyết định trong hiệu quả kinh tế: đường sắt được ưu tiên cho khoảng cách xa do chi phí thấp trên mỗi tấn, trong khi vận tải biển là lựa chọn không thể thiếu cho các vùng đảo như Sardinia và Sicily.

Đến năm 2050, theo kịch bản NZE, chi phí tái chế hàng năm có thể đạt €2,15 tỷ. Tuy nhiên, khoản đầu tư này hỗ trợ phục hồi khối lượng lớn CRM—đặc biệt là lithium, cobalt và các nguyên tố đất hiếm—giúp đáp ứng nhu cầu tương lai và giảm phụ thuộc vào khai thác nguyên liệu sơ cấp. Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của vị trí nhà máy và thiết kế mạng lưới, nhằm tối ưu chi phí và thích nghi với sự thay đổi của dòng chất thải.

Tái chế không chỉ là giải pháp thiết thực trước khan hiếm tài nguyên mà còn mở ra con đường hướng tới một hệ thống sử dụng tài nguyên bền vững và công bằng hơn. Khi nhu cầu công nghệ xanh ngày càng tăng, năng lực quản lý vòng đời vật liệu của chúng cũng cần phát triển tương xứng—biến rác thải thành cơ hội, và củng cố sự cân bằng mong manh giữa thiên nhiên và đổi mới [6,7].

Tài liệu tham khảo

[1] Vuong QH. (2024). Wild Wise Weird. https://www.amazon.com/dp/B0BG2NNHY6/ 

[2] Wesselkämper J, et al. (2024). A battery value chain independent of primary raw materials: towards circularity in China, Europe and the US. Resources, Conservation and Recycling, 201, 107218. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2023.107218 

[3] Ku AY, et al. (2024). Grand challenges in anticipating and responding to critical materials supply risks. Joule, 8, 1208-1223. https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.03.001 

[4] Tan J, Keiding JK. (2024). Mapping the cobalt and lithium supply chains for e-mobility transition: significance of overseas investments and vertical integration in evaluating mineral supply risks. Resources, Conservation and Recycling, 209, 107788. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2024.107788 

[5] Crîstiu D, et al. (2025). Optimal design of sustainable supply chains for critical raw materials recycling in renewable energy technologies. Resources, Conservation and Recycling, 218, 108250. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2025.108250

[6] Vuong QH, Nguyen MH. (2024). Exploring the role of rejection in scholarly knowledge production: Insights from granular interaction thinking and information theory. Learned Publishing, 37, e1636. https://doi.org/10.1002/leap.1636 

[7] Nguyen MH. (2024). How can satirical fables offer us a vision for sustainability? Visions for Sustainability. https://ojs.unito.it/index.php/visions/article/view/11267