Quy Trình Tái Chế Tấm Quang Điện

Điện mặt trời đã có những bước phát triển vượt bậc trong thập kỷ vừa qua, nâng mức tiêu thụ từ 88 TWh vào năm 2010 lên 17.943 TWh vào năm 2019. Sự tiến bộ này không nằm ngoài dự đoán vì thế giới đã dần nhận thức được lợi ích rõ rệt của loại năng lượng này. Trên thực tế, không chỉ năng lượng mặt trời mà tất cả các dạng năng lượng tái tạo khác đang từng bước chiếm ưu thế, dành lấy thị phần của loại hình năng lượng “truyền thống” điện than.

Tuy nhiên, việc sử dụng điện năng lượng mặt trời không được hoàn hảo như ta nghĩ. Các tấm quang điện khi hết hạn sử dụng có thể làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường khi không được xử lý kỹ càng. Một tấm quang điện có tuổi thọ tiêu chuẩn là 20 năm – tức các dự án lắp đặt từ đầu những năm 2000 đã đi gần hết vòng đời! Vì vậy, trong bài viết tuần này, chúng ta sẽ tìm hiểu điều gì sẽ xảy ra với những tấm quang điện không khi chúng kết thúc vòng đời.

Trong một tấm quang điện có gì?

Một mô hình tấm quang điện bao gồm các thành phần sau: khung thép, dây dẫn điện, tấm kính bảo vệ và màng nhựa, các tinh thể silicon cùng nhiều kim loại khác. Tấm quang điện có khả năng chuyển hóa bức xạ mặt trời thành điện năng mà không tạo ra tiếng ồn hay chất thải, tuy nhiên cũng chính vì có nhiều thành phần kim loại nặng mà công nghệ này dễ làm ảnh hưởng đến môi trường.

Lợi ích kinh tế tiềm tàng?

Một nghiên cứu của Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế (IRENA, 2016) chỉ ra rằng về lâu dài, việc xây dựng các nhà máy tái chế tấm quang điện chuyên dụng có thể thu về 450 triệu USD vào năm 2030 và hơn 15 tỷ USD vào năm 2050.

Tuy nhiên, lợi nhuận không nên là động lực chính của việc tái chế, vì một nghiên cứu khác được công bố vào năm 2017 cho thấy rằng việc chôn lấp các tấm quang điện mặt trời tinh thể silicon (hiện chiếm 80% thị trường toàn cầu) rẻ hơn so với việc tái chế chúng. Vì giá các vật liệu tái chế khá cao, các nhà phát triển có thể khó cưỡng lại những vật liệu mới có giá rẻ hơn.

Mô hình năng lượng mặt trời là một tập hợp các thành phần như khung ổn định, dây truyền tải điện, tấm kính bảo vệ và màng nhựa, cũng như các tế bào silicon tạo điện và các kim loại khác. Việc tái chế rất phức tạp và tốn kém, liên quan đến các quá trình cơ học, nhiệt và hóa học.

Với những tấm quang điện sử dụng silicon, việc khôi phục một số thành phần cốt lõi có thể tiết kiệm chi phí, nhưng việc chiết xuất và tinh chế silicon và các kim loại quý khác sẽ rất tốn kém. Các nhà tái chế phải phá vỡ toàn bộ tấm quang điện, nung chảy các thành phần, hoặc thậm chí ngâm vật liệu trong hóa chất có tính axit.

Một trở ngại khác là khâu hậu cần. Các nhà phát triển năng lượng mặt trời đôi khi hoạt động ở các địa điểm xa xôi, trong khi các cơ sở tái chế có xu hướng tập trung ở các khu vực phát triển, đòi hỏi các công ty phải vận chuyển các tấm pin cồng kềnh trên một quãng đường dài.

Quá trình tái chế

Mời bạn đọc tham khảo quy trình tái chế được mô phỏng bởi GREENWATCH: