Pin năng lượng mặt trời - rác thải nguy hại khó xử lý

Tránh lặp lại thảm họa túi nilon

Năng lượng mặt trời, năng lượng sạch, năng lượng vô tận… đang là xu hướng chung của thế giới để đối  mặt với tình trạng nguồn nhiên liệu hóa thạch dần cạn kiệt và môi trường sống ngày càng bị đe dọa. Tuy vậy, bài toán xử lý rác thải là các tấm pin năng lượng mặt trời như thế nào, cần được đặt ra sớm. Theo GS.TSKH Đặng Kim Chi, Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường Việt Nam, dự báo trong tương lai gần, chỉ 3 - 5 năm nữa chất thải điện tử sẽ là vấn đề cực kỳ nan giải ở Việt Nam và trên thế giới. Trong khoảng 5 - 10 năm nữa, chất thải do các hoạt động tái tạo năng lượng sẽ là nguồn chất thải khó xử lý. Phát triển năng lượng tái tạo là cần thiết, nhưng cần tính đến phương án xử lý loại rác thải điện tử này, tránh lặp lại thảm họa túi nilon mà chúng ta đã gặp phải.

Lý do là pin năng lượng mặt trời chưa chì, cadmium và thủy ngân, 3 kim loại nặng gây nguy hại nhất đối với sức khỏe con người. Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế (IRENA) ước tính số lượng tấm pin năng lượng mặt trời thải loại trên toàn cầu có thể tăng lên mức 78 triệu tấn vào năm 2050, từ mức vào khoảng 250.000 tấn cuối năm 2016. Theo số liệu thống kê, Trung Quốc đứng đầu thế giới về số lượng nhà máy điện mặt trời, vận hành số tấm pin năng lượng mặt trời cao gấp 2 lần so với Mỹ và nước này chưa chuẩn bị kế hoạch xử lý các tấm pin cũ. Ước tính đến năm 2050, số tấm pin năng lượng mặt trời thải loại tại Trung Quốc vào khoảng 20 triệu tấn. Đến năm 2034, lượng pin năng lượng mặt trời cần được tái chế sẽ cao gấp 70 - 80 lần so với năm 2020.

Trong quy trình sản xuất ra các tấm pin năng lượng mặt trời, nhà sản xuất đều phải dùng đến các chất liệu nguy hiểm như axit sunphuaric và khí phosphine độc hại. Để tái sử dụng được các chất liệu này là cực kỳ khó khăn và các tấm năng lượng thường có vòng đời sử dụng rất ngắn.

Khó khăn bài toán tái chế

Các tấm pin năng lượng mặt trời thường cực kỳ khó để tiêu hủy hoặc tái chế. Nhật Bản hiện nay cũng đang đau đầu trong việc tìm cách tái sử dụng kho chất thải năng lượng mặt trời đang ngày một dày lên, được dự đoán là sẽ vượt qua con số 10 nghìn tấn vào năm 2020 và sớm muộn sẽ đạt đến 800.000 tấn mỗi năm vào năm 2040. Giải pháp cho sự tái chế phải được đặc biệt quan tâm và phải có những giải pháp phù hợp ngay từ đầu. Tái chế pin mặt trời không phải là nhiệm vụ dễ dàng, vì chúng được lắp ráp từ nhiều vật liệu khác nhau, bao gồm: Kính cường lực; khung nhôm; vật liệu tổng hợp được sử dụng để đóng gói và niêm phong các tế bào silicon – có thể bao gồm các chất như ethylene – vinyl ecetate (EVA), polyvinyl butyral (PVB) hoặc polyvinyl florua.

Theo TS Hoàng Trung Hải, Viện Công nghệ Môi trường, pin mặt trời có thể tái chế được, nhưng chi phí sẽ đắt ngang với chi phí sản xuất. Khi lượng pin thải ra quá lớn sẽ là một gánh nặng rất lớn cho ngân sách quốc gia. Tái chế thích hợp cho các tấm pin mặt trời là yêu cầu các vật liệu khác nhau này phải được tách ra và thu hồi với tỷ lệ cao. Các vật liệu sau đó có thể được tái sử dụng để sản xuất các tấm mới, hoặc các ứng dụng công nghiệp khác. Các tế bào silicon trong tấm pin thường có thể phục hồi để được sử dụng một lần nữa. Do vậy, cần có chính sách phù hợp song song với phát triển năng lượng tái tạo thì cần có sẵn kịch bản để xử lý loại rác thải điện tử này.

Tín hiệu đáng mừng là việc tạo ra một tấm pin quang điện từ sản phẩm tái chế sẽ cần ít năng lượng hơn vì thế nó cũng được coi như tiết kiệm được nhiều chi phí hơn so với chế tạo từ nguyên liệu thô. Duy chỉ có rào cản là trang thiết bị để thực hiện quy trình tái chế lại có giá thành rất cao.