Chủ đề nóng tại tuần lễ “100 tỷ” của tỷ phú Vượng: VinFast rất tốt, nhưng cần xử lý việc này ngay

Sáng 19/12, trong chuỗi sự kiện Tuần lễ Giải thưởng VinFuture mùa thứ hai ở Việt Nam, các nhà khoa học hàng đầu trên thế giới đã có chương trình thảo luận Khoa học vì cuộc sống, với chủ đề Vật liệu mới cho tương lai lưu trữ năng lượng.

Chương trình có sự tham gia của các chuyên gia hàng đầu về vật liệu mới và pin như GS Sir Richard Henry Friend – ĐH Cambridge (Anh); GS Linda Faye Nazar - giảng viên của Khoa Hóa học và Khoa Kỹ thuật Hóa học của Đại học Waterloo; GS Khalil Amine - Nhà khoa học vật liệu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne, Mỹ, Chuyên gia công nghệ pin xe điện thế hệ mới hàng đầu thế giới; GS Daniel Kammen - Đại học California, Berkeley, Mỹ, thành viên HĐGT VinFuture; ông Brian Dillard - Giám đốc Chiến lược Công nghệ và Tăng trưởng tại VinES, chuyên gia về pin xe điện và lưu trữ điện lưới.

Các phương tiện giao thông hiện phụ thuộc nhiều vào pin năng lượng. Vấn đề đặt ra là chúng ta có thể tiến xa như thế nào và cần nhân rộng mô hình ra sao, đủ nhanh như thế nào nhằm khử carbon trong vận tải? Điều này có phụ thuộc nhiều vào công nghệ lưu trữ ra sao?

Đây chính là những chủ đề nóng đã được thảo luận với nhiều giải pháp đa chiều trong hội thảo này.

Xe điện tiên phong, nhưng lưu trữ năng lượng thế nào?

Để khử carbon cho Trái Đất, cần phải chuyển đổi năng lượng. Cụ thể, ngừng sản xuất năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch và thay vào đó là dựa vào các nguồn tái tạo, điện khí hóa tiêu thụ, phát triển lưới điện thông minh và áp dụng đầy đủ các công nghệ hiện tại và thế hệ tiếp theo liên quan đến các hệ thống lưu trữ năng lượng. Sự phát triển này cũng sẽ đòi hỏi một sự thay đổi công nghệ quan trọng và kéo theo sự phát triển của các vật liệu chức năng mới, tiên tiến.

GS Sir Richard Henry Friend – Chủ tịch Hội đồng Giải VinFuture, nhận định, lưu trữ năng lượng mang lại rất nhiều lợi ích. Việc lưu trữ năng lượng điện có sẵn còn phải hướng tới có mức giá rẻ phù hơp. Nhưng vấn đề đặt ra rằng nên lưu trữ thế nào, trong khi các phương tiện giao thông cũng đang phụ thuộc nhiều về pin năng lượng.

Ở Mỹ, theo GS Khalil Amine, nhà khoa học vật liệu, đồng thời là chuyên gia công nghệ pin xe điện thế hệ mới hàng đầu thế giới, vận tải là một phần quan trọng, chiếm tới 70% việc sử dụng xăng, dầu và trong đó có 85% cho phương tiện cá nhân.

Hiện nay, châu Âu đang tiên phong phát triển xe điện. Theo dự báo tăng trưởng xe điện toàn cầu, vào năm 2030 sẽ có 20 triệu xe điện. Tuy nhiên, xe điện có vấn đề là pin nhiên liệu lithium vẫn có giới hạn về điều kiện lữu trữ. Trong khi đó, các điện cực đang chiếm lĩnh thị phần lớn. Đặc biệt, theo vị chuyên gia này, bên cạnh việc cân nhắc yếu tố giảm chi phí (rào cản chính trong quá trình điện hóa và lưu trữ), các hãng xe cũng cần chú trọng loại trừ coban để bảo vệ môi trường.

"Điện hóa xe là xu hướng tăng trưởng mạnh. Cần giảm chi phí nhưng vẫn duy trì, giúp thương mại hóa rộng, tăng năng lượng cho pin. Đó là cơ hội để giải quyết vấn đề lưu trữ", GS Khalil Amine cho biết thêm.

Đồng quan điểm với GS Khalil Amine, GS Daniel Kammen - Đại học California, Berkeley, Mỹ, thành viên HĐGT VinFuture, cho rằng, ngoài việc giảm chi phí cho công nghệ pin mới, chúng ta cần chính sách, cơ chế để thúc đẩy sản xuất các loại năng lượng, mặt trời, gió, và các loại năng lượng tái tạo khác. Bên cạnh đó là các nước đang có chính sách về phát triển pin tích năng.

Vào năm 2014, tại California (Mỹ), các chuyên gia đã thực hiện mô hình hóa lưới điện ở địa phương, và nhận thấy rằng lưới điện không nhiều áp lực nếu có quy định dành 2% phụ tải dùng bằng nguồn tích năng. Về lâu dài, đây sẽ là giải pháp có tác động lớn. Đó cũng là lý do các quốc gia cần có những chính sách công, quy định pháp luật và khuyến khích sử dụng nguồn năng lượng sạch có pin, nhằm tích trữ năng lượng dư thừa.

Ông Brian Dillard - Giám đốc Chiến lược Công nghệ và Tăng trưởng tại VinES, chia sẻ, ở Việt Nam, việc phát triển xe điện cũng không nằm ngoài xu hướng trên. Xe điện của VinFast đã và đang gây được nhiều sự chú ý cả trong nước và trên thế giới. 

VinFast đang phát triển tốt và có kế hoạch xuất khẩu xe điện sang Mỹ và châu Âu. Đơn cử như vừa qua có lô xe điện VinFast xuất khẩu sang Mỹ. Đây là ví dụ về mở rộng thị trường, đa dạng nguồn cung và tạo động lực để phát triển về pin lưu trữ.

Thế nhưng, theo GS Sir Richard Henry Friend, tựu trung lại, ngoài việc có nhiều cơ hội hơn, các hãng xe điện nói chung và VinFast nói riêng, cần phải có khai thác sâu hơn về tính bền vững, tìm nguồn cung cấp khi xem xét vật liệu, và đặc biệt là cần giảm thiểu hàm lượng coban trong pin. Đương nhiên, một trong những khó khăn là thu hồi coban như thế nào và việc tái chế pin ra sao cũng luôn là câu hỏi lớn.

Vật liệu mới trong tương lai rất cần, nhưng chưa đủ!

Theo GS Sir Richard Henry Friend, để giải quyết vấn đề về vật liệu mới và lưu trữ năng lượng, các nhà khoa học cần hợp tác chặt chẽ hơn với các doanh nghiệp, xem họ gặp vấn đề gì. Điều này rất quan trọng bởi khi biết nhu cầu thì công trình mới có định hướng. Các nhà khoa học vẫn nghiên cứu khoa học cơ bản, nhưng chúng ta cần thêm cơ sở là bối cảnh hóa cho phù hợp nhu cầu đưa ra từ doanh nghiệp. Hay nói cách khác, đó là tiến hành các công trình nghiên cứu dựa trên mục đích sử dụng.

Ông Brian Dillard cho biết, hiện nay, vấn đề đặt ra là nhu cầu phải tái chế hàng tỉ thiết bị dùng pin. Cầu hiện nay đã vượt quá cung, đặc biệt là nhu cầu tái chế với vật liệu quý hiếm như niken, coban. Tái chế là vô cùng quan trọng, không chỉ để thu hồi vật liệu khan hiếm mà còn giải quyết vấn đề môi trường. Tái chế sẽ giúp chúng ta có pin sử dụng lần 2 với năng lượng tương tự lần 1. Trong 10 năm tới, khi nguồn năng lượng mới hoặc vật liệu mới có thể thay thế mangan, niken thì chúng ta có cơ hội khai thác hiệu quả hơn.

Về vật liệu mới trong tương lai lưu trữ năng lượng, theo GS Linda Faye Nazar: "Tôi nghĩ vào năm 2025 sẽ tăng niken, giảm coban, chứ trong vài năm thì chưa đột phá. Đến năm 2030, chúng ta có thể hình dung về công nghệ mới với vật liệu mới như natri, pin thể rắn hoàn toàn, hoặc pin sulfur".

Đồng ý với quan điểm của GS Linda Faye Nazar, GS Khalil Amine cho rằng, trong thời gian ngắn hạn vật liệu cho tương lai lưu trữ năng lượng sẽ giảm coban. Với xe điện, chúng ta thấy sự xâm nhập thị trường của vật liệu silicon nhưng trong 3 năm tới thì chưa thể phủ sóng được. Đến năm 2030, theo vị chuyên gia này, xu hướng sẽ là pin rắn, nhưng trước đó chúng ta cần thử nghiệm thêm qua các chu kỳ pin và điều này cũng đòi hỏi thời gian.

Tuy nhiên, việc chọn lọc các thành phần vật liệu của pin vẫn chưa đủ. Theo GS Khalil Amine, không chỉ là chi phí, thành phần mà chúng ta cần phải quan tâm tới vòng đời sử dụng. Với hệ thống lưới điện, chúng ta mong lưới điện thấp nhưng có năng lượng cao. Công nghệ mà chúng ta đang có thì trong 4 - 5 năm tới không có thay đổi đột phá ứng dụng trên quy mô điện lưới với pin mới.

"Việc lưu trữ chỉ là một khía cạnh thôi. Khi chúng ta lưu trữ trên quy mô lớn thì phải kéo dài, có thể vài tuần, trong khi pin lithium thể lỏng có độ biến thiên nhiều. Mặt khác, các quy định cũng còn chậm để hỗ trợ doanh nghiệp. Do đó, hy vọng chúng ta có thể đẩy nhanh về chính sách hỗ trợ các quốc gia", GS Daniel Kammen chia sẻ.

GS Sir Richard Henry Friend đồng quan điểm: "Tôi nghĩ sẽ mất khá nhiều thời gian, chẳng hạn như việc khí đốt hóa lỏng đã ứng dụng vào thực tế. Nhưng đây là quá trình không thể đảo ngược để đạt mục tiêu phát thải ròng về 0 năm 2050".