แย่งชิงอำนาจพลังงานโลก ใครครองสมรภูมิรีไซเคิลแบตเตอรี่

ลิเธียมที่ขุดได้ในชิลีหรืออาร์เจนตินาจะถูกขนส่งไปยังประเทศจีน ซึ่งปัจจุบันผลิตแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า 75 % ของโลก การขนส่งทางทะเลเช่นนี้ก่อให้เกิดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมาก การทำให้ภาคการขนส่งใช้พลังงานไฟฟ้ามากขึ้น ซึ่งภาคส่วนนี้ปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่าหนึ่งในสามของทั่วโลก

ถือเป็นหัวใจสำคัญในการบรรลุเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์สุทธิ (net-zero) ภายในปี 2050 การนำรถยนต์ไฟฟ้ามาวิ่งบนถนนให้มากขึ้น และการใช้พลังงานหมุนเวียนในโครงข่ายไฟฟ้า จะต้องพึ่งพาแร่ธาตุอย่างลิเธียม นิกเกิล และโคบอลต์ในการจ่ายพลังงานให้กับแบตเตอรี่

ตามข้อมูลของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) ความต้องการลิเธียมเพิ่มขึ้นสามเท่าตั้งแต่ปี 2020 และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอีกสามเท่าในอีกสิบปีข้างหน้า ความต้องการแร่ธาตุที่มีความสำคัญต่อแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าทั้งหมดคาดว่าจะเพิ่มขึ้นหกเท่าภายในปี 2040

สหภาพยุโรปนำเข้าลิเธียมที่สกัดได้ถึง 4 ใน 5 และนำเข้าลิเธียมที่ผ่านกระบวนการแปรรูปถึง 100% แม้ว่าส่วนใหญ่จะถูกขุดมาจากออสเตรเลียและอเมริกาใต้ แต่ประมาณสามในสี่ของลิเธียมทั่วโลกกลับถูกแปรรูปในประเทศจีน

อย่างไรก็ดี ขณะนี้กำลังมีความพยายามเพิ่มขึ้นในการสร้างอุตสาหกรรมแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าในยุโรปและอเมริกาเหนือผ่านการรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

การรีไซเคิลไม่ใช่แค่คำตอบของการตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นเท่านั้น แต่ยังเป็นการสร้างห่วงโซ่อุปทานในประเทศด้วย ท่ามกลางสงครามการค้ากับสหรัฐฯ จีนได้จำกัดการส่งออกแร่ธาตุสำคัญ ขณะที่อดีตประธานาธิบดีทรัมป์แม้จะสนับสนุนเชื้อเพลิงฟอสซิล แต่ก็พยายามจัดหาวัตถุดิบแร่สำคัญให้ได้มากขึ้น รวมถึงการทำข้อตกลงกับยูเครนในปีนี้ด้วย

ประโยชน์ของการรีไซเคิลแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า

มีมากกว่าผลประโยชน์ในระดับประเทศ เพราะการรีไซเคิลมีความยั่งยืนมากกว่าการขุดแร่ใหม่อย่างต่อเนื่อง งานวิจัยล่าสุดที่นำโดยมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดชี้ว่า กระบวนการรีไซเคิลแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าในระดับอุตสาหกรรมในปัจจุบัน ปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่าครึ่งหนึ่ง และใช้พลังงานและน้ำเพียงหนึ่งในสี่ของการขุดแร่ใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีพลังงานหมุนเวียนอุดมสมบูรณ์

แม้ตลาดรถยนต์ไฟฟ้ายังอยู่ในระยะเริ่มต้นและกำลังเติบโต แต่รุ่นและแบตเตอรี่ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันจะต้องถูกปลดระวางเมื่อหมดอายุการใช้งานในอีกหลายทศวรรษข้างหน้า ซึ่งทำให้การรีไซเคิลกลายเป็นกลยุทธ์สำคัญในการจัดการแบตเตอรี่เหล่านี้ ศาสตราจารย์ซี เฉิน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัย City University of Hong Kong และหนึ่งในผู้เขียนร่วมของงานวิจัยกล่าว

จีนซึ่งเป็นผู้นำในการใช้รถยนต์ไฟฟ้าตั้งแต่ช่วงแรก

ปัจจุบันมีสัดส่วนความสามารถในการรีไซเคิลแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าสูงถึง 80% ของโลก ขณะที่ยุโรปและอเมริกาเหนือยังอยู่ในระยะเริ่มต้นของการพัฒนาตลาดการรีไซเคิลแบตเตอรี่ ซึ่งผู้เชี่ยวชาญระบุว่า ต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมากในช่วงแรก

การรีไซเคิลประกอบด้วยการเก็บรวบรวมแบตเตอรี่ที่หมดอายุอย่างระมัดระวัง ซึ่งติดไฟได้ง่าย การถอดแยกชิ้นส่วนและการปล่อยประจุไฟฟ้าออก จากนั้นแบตเตอรี่จะเข้าสู่กระบวนการย่อยสลาย (shredding) ที่ผลิตสารที่เรียกว่า “black mass” หรือมวลดำ ซึ่งเป็นส่วนผสมของโลหะเงาที่สามารถสกัดโลหะออกมาได้ โดยใช้กระบวนการไพโรเมทัลเลอร์จี (pyrometallurgy) ซึ่งเป็นกระบวนการใช้ความร้อนในการเผาแบตเตอรี่ หรือกระบวนการไฮโดรเมทัลเลอร์จี (hydrometallurgy) ที่ใช้สารเคมีในการแยกโลหะ กระบวนการกลั่นแร่ในปัจจุบันยังค่อนข้างหยาบ และ ยังมีพื้นที่ให้พัฒนาอีกมาก เพื่อทำให้กระบวนการมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

ผู้กำหนดนโยบายของสหภาพยุโรปกำลังพยายามสนับสนุนอุตสาหกรรมที่ยังอยู่ในระยะเริ่มต้นนี้ผ่านกฎระเบียบชุดใหม่ ที่กำหนดให้ผู้ผลิตต้องรีไซเคิลลิเธียมจากแบตเตอรี่ที่เป็นของเสียให้ได้ 50 % ภายในสิ้นปี 2027 และเพิ่มเป็น 80 % ภายในสิ้นปี 2031 พร้อมกำหนดระดับขั้นต่ำของเนื้อหาที่มาจากการรีไซเคิลในแบตเตอรี่ ได้แก่ โคบอลต์16% ลิเธียมและนิกเกิล 6%

แม้ผู้รีไซเคิลหลายรายจะหยุดอยู่ที่การผลิต black mass แต่บริษัท Redwood Materials ที่ก่อตั้งโดยเจบี สเตราบีล (JB Straubel) ผู้ร่วมก่อตั้งเทสลา ก้าวไปไกลกว่านั้น โดยเชี่ยวชาญด้านวัสดุแอกทีฟของแคโทด (cathode active material) ซึ่งเป็นส่วนที่เป็นขั้วบวกของแบตเตอรี่และเป็นส่วนที่มีต้นทุนสูงที่สุด

อุตสาหกรรมยานยนต์ก็กำลังสำรวจการรีไซเคิลเช่นกัน ปีที่ผ่านมา บริษัทผู้ผลิตรถหรูจากเยอรมนีอย่าง Porsche ได้เริ่มโครงการนำร่อง เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมของตนเอง และผลิตเซลล์แบตเตอรี่ที่มีสมรรถนะสูงและมีอายุการใช้งานยาวนานจากวัสดุรีไซเคิล