Tạo tài nguyên từ phế thải công nghệ

Mỗi năm phát sinh hơn 100.000 tấn rác công nghệ

Đất hiếm bản chất là một nhóm gồm các nguyên tố hóa học đặc biệt, đóng vai trò là vật liệu quan trọng đối với các ngành công nghiệp điện tử, năng lượng sạch và công nghệ cao. Tuy nhiên, quá trình khai thác đất hiếm trong tự nhiên đòi hỏi chi phí đầu tư, vận hành rất lớn và quy trình xử lý phức tạp có thể gây ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường tự nhiên. Thực tế trên đòi hỏi cần có thêm giải pháp cung ứng nguồn tài nguyên quan trọng này một cách bền vững hơn để phục vụ hoạt động phát triển khoa học, công nghệ trong nước.

Hiện nay, nguồn phế thải công nghiệp và rác thải công nghệ tại Việt Nam cũng như trên thế giới ngày càng gia tăng. Theo số liệu thống kê, mỗi năm thế giới phát sinh hơn 60 triệu tấn rác thải công nghệ, đạt mức tăng trung bình 2,6 triệu tấn/năm do vòng đời của các thiết bị điện tử ngày càng ngắn lại. Tại Việt Nam, khối lượng rác thải công nghệ vào khoảng 100.000-150.000 tấn mỗi năm, bao gồm máy tính, điện thoại, ti vi, các loại mạch, pin điện tử. Trong khi đó, nam châm vĩnh cửu NdFeB có trong ổ cứng máy tính, động cơ điện và thiết bị công nghiệp được đánh giá có hàm lượng đất hiếm cao và có tiềm năng để khai thác, tận dụng.

Hoạt động thu gom pin cũ tại chung cư Amber Riverside (TP Hà Nội). Ảnh: HƯƠNG THU

Do đó, thay vì để hàng nghìn tấn linh kiện điện tử kết thúc vòng đời tại những bãi rác công nghệ, cần có phương án xử lý phù hợp để thu hồi và tái chế đất hiếm từ các sản phẩm này, qua đó đạt được cùng lúc hai mục tiêu: Xử lý rác thải, bảo vệ môi trường và tạo thêm nguồn cung nguyên liệu để phát triển các sản phẩm công nghệ cao, công nghệ chiến lược.

Theo Bộ Khoa học và Công nghệ (KH-CN), mặc dù có tiềm năng nhưng việc thu hồi đất hiếm từ phế thải công nghiệp và rác thải công nghệ là một quá trình phức tạp về mặt kỹ thuật và tổ chức thực hiện. Nhiều quy trình có thể thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm nhưng gặp khó khăn khi mở rộng lên quy mô công nghiệp do không duy trì được hiệu suất và hiệu quả kinh tế, tạo ra khoảng cách đáng kể giữa việc nghiên cứu và ứng dụng.

Về nội dung này, đồng chí Nguyễn Tuấn Khải, Phó viện trưởng Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam (Bộ KH-CN) đánh giá, hiện nay trong nước chưa có hệ thống thu gom và phân loại phế thải đồng bộ, các nguồn nguyên liệu còn phân tán và chưa được tổ chức theo các dòng vật liệu cụ thể, dẫn đến khó hình thành nguồn đầu vào ổn định cho sản xuất quy mô lớn. Bên cạnh đó, quá trình thu hồi thường sử dụng các hóa chất như axit mạnh và dung môi hữu cơ, do đó tiềm ẩn rủi ro phát sinh chất thải thứ cấp, đòi hỏi yêu cầu cao về kiểm soát môi trường.

Về khung kỹ thuật, mặc dù Việt Nam đã có các quy định chung liên quan đến bảo vệ môi trường và quản lý chất thải, song hiện chưa có hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật chuyên biệt cho việc phân loại nguồn nguyên liệu chứa đất hiếm, cũng như cho quy trình tái chế và đánh giá chất lượng sản phẩm thu hồi, gây khó khăn cho việc chuẩn hóa và triển khai ở quy mô công nghiệp.

Tập trung nguồn lực nghiên cứu và phát triển, tránh đầu tư dàn trải

Hiện nay, Bộ KH-CN đóng vai trò quan trọng trong việc định hướng và thúc đẩy phát triển lĩnh vực thu hồi đất hiếm từ nguồn thứ cấp trong nước theo hướng hiệu quả và bền vững. Phó viện trưởng Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam Nguyễn Tuấn Khải cho rằng, trước hết, cần xác định rõ các dòng nguyên liệu ưu tiên có tiềm năng, đặc biệt là nam châm NdFeB và một số phế thải công nghiệp có tính đồng nhất cao, từ đó tập trung nguồn lực nghiên cứu và phát triển, tránh đầu tư dàn trải vào các nguồn có hiệu quả thấp. 

Đồng thời, Bộ KH-CN cần tiếp tục hỗ trợ nghiên cứu, phát triển và từng bước làm chủ các công nghệ thu hồi đất hiếm phù hợp với điều kiện Việt Nam, đặc biệt là các công nghệ thủy luyện, chiết dung môi và trao đổi ion, quan tâm đến các hướng công nghệ thân thiện với môi trường. Cùng với đó, xây dựng và hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật chuyên biệt cho lĩnh vực này nhằm tạo cơ sở cho việc chuẩn hóa quy trình, kiểm soát chất lượng và triển khai ở quy mô lớn.

Theo các chuyên gia công nghệ, để phát triển lĩnh vực thu hồi đất hiếm từ nguồn thứ cấp thì phải đầu tư cho hạ tầng nghiên cứu và thử nghiệm. Việc đầu tư cho các phòng thí nghiệm trọng điểm và cơ sở thử nghiệm là cần thiết nhằm giảm rủi ro công nghệ, nâng cao năng lực làm chủ quy trình và thúc đẩy chuyển giao, thương mại hóa công nghệ. Bên cạnh đó, Bộ KH-CN cần phát huy vai trò kết nối các viện nghiên cứu, cơ sở đào tạo và doanh nghiệp để hình thành hệ sinh thái đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực này, qua đó góp phần từng bước nâng cao năng lực tái chế và chế biến đất hiếm theo hướng bền vững và có giá trị gia tăng cao.