CÔNG TY TNHH ĐT&TM NĂNG LƯỢNG SE SOLAR
Hiện nay, năng lượng tái tạo đóng một vai trò quan trọng trong việc bổ sung và đáp ứng một phần đáng kể nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của con người. Đây là một nguồn tài nguyên dồi dào, có sẵn trong tự nhiên và tồn tại dưới nhiều dạng phổ biến. Trong đó, năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng gần như vô hạn có thể được khai thác tại phần lớn khu vực trên thế giới, đang nổi lên như một sự lựa chọn bổ sung lý tưởng cho các nguồn năng lượng truyền thống khác.
ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI là nguồn năng lượng sạch, vô tận và có sẵn cực kỳ thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, không phải tất cả thành phần của hệ thống điện mặt trời đều trông bền vững. Điều lo lắng nhiều nhất là về tấm pin năng lượng mặt trời về thời gian sử dụng và các vấn đề về môi trường. Để có một ngành công nghiệp năng lượng xanh phát triển lâu dài thì việc xây dựng quy trình, cơ chế tái chế pin mặt trời là cần thiết phù hợp cho mỗi quốc gia hiện nay.
KHI TÌM HIỂU VỀ CÁC TẤM PIN MẶT TRỜI THÌ MỘT VẤN ĐỀ LUÔN ĐƯỢC ĐẶT RA LÀ PIN MẶT TRỜI CÓ TUỔI THỌ LÀ BAO LÂU?
Theo các nghiên cứu, tuổi thọ của tấm pin mặt trời là khoảng 30 năm trước khi ngừng hoạt động. Trong suốt thời gian tồn tại của các tấm pin quang điện từ 10 đến 12 năm đầu tiên, hiệu suất giảm tối đa là 10% và giảm 20% khi tới 25 năm. Những con số này được đảm bảo bởi phần lớn các nhà sản xuất. Tuy nhiên, trên thực tế hiệu quả giảm xuống chỉ từ 6 đến 8% sau 25 năm. Tuổi thọ của các tấm PV chất lượng cao thậm chí có thể đạt 30 đến 40 năm, và vẫn hoạt động sau đó, mặc dù với hiệu quả giảm. Pin năng lượng mặt trời có thể tái chế được khi không sử dụng. Trên thực tế, nếu các quy trình tái chế không được đưa ra, sẽ có hàng triệu tấn chất thải tấm PV nằm trong các bãi chôn lấp vào năm 2050; điều đó thực sự sẽ trở thành một cách không bền vững để tìm nguồn năng lượng.
Theo số liệu thống kê gần nhất từ the International Renewable Energy Agency (IRENA) and the International Energy Agency Photovoltaic Power Systems Programme (IEA-PVPS) cho đến năm 2050 số lượng rác thải từ pin năng lượng mặt trời có thể đạt tới 78 triệu tấn. Và nếu toàn bộ được tái chế theo đúng qui trình thì giá trị của chúng đạt được khoảng 15 tỉ USD vào năm 2050.
Chi phí để đầu tư cho quá trình tái chế pin năng lượng mặt trời theo đúng qui trình chuyên biệt khá tốn kém. Tuy nhiên để phục vụ cho tiến trình ngày càng phát triển và lâu dài của ngành công nghiệp xanh, thì mỗi quốc gia hiện nay đều cần thiết phải xây dựng một quy trình và cơ chế tái chế pin năng lượng mặt trời phù hợp nhất.
Pin năng lượng mặt trời được chia làm 2 loại:
Các nghiên cứu được tiến hành về tái chế các tấm pin mặt trời đã dẫn đến nhiều công nghệ. Một số công nghệ thậm chí đạt hiệu quả tái chế đáng kinh ngạc 96%. Thành phần cấu tạo 2 loại pin năng lượng mặt trời:
SE Solar sẽ giới thiệu đến đọc giả một số bước của quy trình tái chế pin năng lượng mặt trời silicon
Công suất điện mặt trời cần lắp (dự kiến): kWp
(Số tiền bạn sẽ tiết kiệm được khi lắp điện mặt trời/tháng: VND)
CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP TÁC ĐẦU TƯ CÙNG SE-SOLAR:
Số điện tiêu thụ của bạn còn thấp nên lắp điện mặt trời sẽ chưa hiệu quả!
Nếu bạn tiêu thụ điện từ 1.500.000đ/tháng trở lên thì sẽ có lợi tốt khi đầu tư điện mặt trời
Trân trọng & Cảm ơn!
SE SOLAR
Loại pin mặt trời Thin-film hầu như ít sử dụng ở nước ta hiện nay. Do cấu tạo đặc biệt nên quy trình tái chế cũng trải qua nhiều công đoạn phức tạp hơn.
Tái chế pin năng lượng mặt trời mang lại lợi ích kinh tế như thế nào?
Trước hết, ta cần xem xét thành phần chủ yếu cấu thành tấm pin năng lượng mặt trời là gồm những vật liệu gì?
Pin năng lượng mặt trời, hay pin mặt trời hay pin quang điện (Solar panel/module) bao gồm nhiều tế bào quang điện (solar cell) – là phần tử bán dẫn có chứa trên bề mặt một số lượng lớn các cảm biến ánh sáng là điốt quang, thực hiện biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện.
Ngày nay, vật liệu chủ yếu chế tạo tế bào quang điện (solar cell) là silic dạng tinh thể (đơn tinh thể, đa tinh thể) hoặc màng silic mỏng.
Tế bào quang điện (solar cell) được ghép lại thành khối để trở thành pin năng lượng mặt trời (solar panel). Thông thường 60, hoặc 72 tế bào quang điện trên một tấm pin năng lượng mặt trời.
Những vật liệu chính được sử dụng làm pin mặt trời (solar panel):
Các dây dẫn (Wiring) liên kết giữa các tế bào quang điện (solar cell) và liên kết với hộp nối điện. Các dây dẫn này làm bằng đồng, hoặc bạc.
Trong các thành phần cấu tạo nêu trên, tấm kính cường lực và tế bào quang điện được sản xuất từ cát với thành phần chủ yếu là Oxit Silic (SiO2) là vật liệu để sản xuất các đồ dùng thường thấy trong đời sống hàng ngày như chai lọ thủy tinh đựng thức ăn…
Khối lượng chủ yếu của các tấm pin năng lượng mặt trời là theo thứ tự từ nặng đến nhẹ là (1) Tấm kính cường lực: ~65%; (2) Khung: ~20%; (3) Tế bào quang điện (solar cell): 6% – 8%; (4) các thành phần còn lại. Một tấm pin mặt trời có 72 cell thông thường có khối lượng khoảng 22 – 27 kg, trong đó (1) + (2) + (3) chiếm khoảng 92 – 94% khối lượng toàn bộ tấm pin năng lượng mặt trời.
Có thể nhận thấy rằng: Thành phần cấu tạo chính của pin năng lượng mặt trời không chứa các chất nguy hại. Vậy nguyên do đâu nhiều thông tin lại nói rằng: Pin mặt trời hết hạn sử dụng sẽ trở thành chất thải nguy hại và cần có biện pháp xử lý?
Có lẽ nhận định chưa chính xác này xuất phát từ tên gọi của điện năng lượng mặt trời là “PIN” trong tiếng Việt, hoặc cấu tạo của nó có từ “CELL” trong tiếng Anh.
Khi nói đến từ “PIN” (được Việt hóa từ tiếng Pháp “PILE”) người ta liên tưởng ngay đến các loại PIN tích điện thông thường. Từ thời Pháp thuộc, đèn pin, đài (radio) dùng pin là đồ dùng phổ biến của người Pháp, các quý tộc, địa chủ giàu có tại Việt Nam. Người Việt Nam trong những năm ở thế kỷ XX rất thân thuộc với pin nhãn hiệu “Con Ó”, “Con Thỏ”. Ngày nay rất nhiều hãng pin nước ngoài thâm nhập và chiếm phần lớn thị phần pin ở Việt Nam.
Từ “PIN” này trong tiếng Pháp là “PILE”, trong tiếng Anh là “BATTERY”, hay còn gọi là “ACCU” trong tiếng Pháp, hay Việt hóa gọi là “ẮC QUY”.
“BATTERY”, hay “ACCU” là thiết bị tích điện dạng hóa học, khi được nhắc đến thì người ta liên tưởng ngay đến “ẮC QUY” a-xít chì.
“ẮC QUY” a-xít chì là loại thiết bị tích điện được sử dụng phổ biến từ hàng trăm năm nay (được phát minh bởi nhà vật lý người Pháp Gaston Planté’s từ năm 1859 [3]).
Tất cả các PIN cho mục đích sử dụng tích điện tương tự như đèn pin hay ắc quy khi thải ra đều được xem xét là chất thải nguy hại do đó cần phải được thu hồi để xử lý.
Vì vậy, khi nhắc đến PIN người ta liên tưởng ngay đến chất thải nguy hại, do đó PIN mặt trời trở thành nạn nhân của việc đặt tên này (“PIN MẶT TRỜI”).
Vậy tại sao lại đặt tên là “PIN MẶT TRỜI” mà không dùng tên khác không có từ “PIN”? Tên “PIN MẶT TRỜI” xuất phát từ đâu?
Câu hỏi này thực sự khó trả lời, nhưng theo ý kiến của tác giả thì có lẽ xuất phát từ từ “CELL”.
Trong đời sống hàng ngày hiện nay, khi ta mua/thay pin cho máy tính xách tay, cho một số dòng điện thoại di động… ta hay thường hỏi “Cục pin này có bao nhiêu cell?”, “4 cell hay 6 cell vậy?”… Đây là một thuật ngữ chuyên môn để nói lên dung lượng của Pin một cách đơn giản.
Tính tương đồng của hệ thống “PIN MẶT TRỜI” và “PIN TÍCH ĐIỆN” như sau:
Cấu tạo của các bộ ắc quy cũng xuất phát từ các CELL có điện áp vài volt >> các CELL ghép lại với nhau thành MODULE >> các MODULE liên kết với nhau thành RACK >> và cuối cùng sẽ trở thành HỆ THỐNG (SYSTEM) tích điện.
Đối với “PIN MẶT TRỜI” cũng tương tự, từ các tế bào quan điện là CELL >> liên kết với nhau thành MODULE/PANEL >> các MODULE liên kết với nhau thành ARRAY/TABLE >> và cuối cùng sẽ trở thành HỆ THỐNG (SYSTEM) năng lượng mặt trời.
Vì vậy, có lẽ việc đặt tên có từ “PIN” cho hệ thống điện năng lượng mặt trời xuất phát từ tính tương đồng này.
Nghiên cứu, nhận định của các nước trên thế giới và giải pháp xử lý vấn đề chất thải pin mặt trời hết hạn sử dụng
Như vậy, theo ý kiến đánh giá của tác giả bài viết này thì “PIN MẶT TRỜI” không phải là chất thải nguy hại và bị nhầm lẫn do đặt tên. Vậy, câu hỏi đặt ra là các nước trên thế giới nhìn nhận việc này như thế nào?
Tác giả đã tìm hiểu về vấn đề này và xin được cung cấp cho người đọc một số thông tin tham khảo từ các khảo sát, nghiên cứu của các tổ chức uy tín trên thế giới như ở dưới đây.
Liên quan đến việc xử lý pin mặt trời PV, có thể tham khảo các bài viết và một số thông tin đánh giá:
1/ Theo SolarTech (USA) [4]:
– Tuổi thọ các panel PV kéo dài 20 – 30 năm, có những panel pin mặt trời từ những năm 1970, 1980 hiện vẫn còn đang được sử dụng.
– Nhiều cơ quan kiểm soát ở các bang và liên bang Mỹ đã cho tiến hành thí nghiệm để kiểm tra tính nguy hại đến môi trường, nhưng phần lớn các sản phẩm đều vượt qua các test này và các cơ quan này không đưa pin mặt trời PV vào diện kiểm soát chất thải nguy hại.
– Biện pháp đối với panel hết hạn: Có nhiều biện pháp khác nhau, nhưng chung quy lại là tách các thành phần vật liệu cấu tạo nên panel (kính, cell, kim loại, plastic/polymer) để tái sử dụng, như các tấm thủy tinh thì làm chai lọ, các cell thì được xử lý hóa học để các nhà máy tái sử dụng sản xuất các cell cho panel mới có hiệu suất/hiệu quả cao hơn…
Tóm lại, theo SolarTech thì ở Mỹ, đối với các panel mặt trời không sử dụng nữa (do hết hạn, hỏng hóc…) không được xem là chất thải nguy hại mà là tài nguyên để làm vật liệu đầu vào để sản xuất pin mặt trời mới, hoặc cho các mục đích khác.
2/ Theo tổ chức IEA Photovoltaic Power Systems Programme – IEA PVPS (Thụy Sỹ): Tổ chức này đã khảo sát, nghiên cứu về việc xử lý pin mặt trời đã hết hạn sử dụng từ rất lâu và ở nhiều nước. Theo tài liệu công bố [5] của tổ chức này, thì phản ứng, đánh giá ở các nước như sau:
– EU: Đã có quy định tỷ lệ tái chế, tái sử dụng pin mặt trời tại EU là 85%/80%.
– Mỹ: Hiện không có luật lệ nào quy định về việc quản lý panel PV hết hạn sử dụng (No federal regulations currently exist in the United States regarding the collection and recycling of endof-life PV modules; therefore, the country’s general waste regulations apply).
– Nhật Bản: Không có quy định cụ thể về việc xử lý các pin mặt trời hết hạn sử dụng, các panel nếu phải thải bỏ (nếu không còn được sử dụng) thì được xử lý như chất thải rắn thông thường (không phải nguy hại). Tại Nhật Bản các panel này cũng được tái chế để sử dụng.
– Trung Quốc, Hàn Quốc: Cũng có đánh giá tương tự như trên.
Tuổi thọ các panel PV kéo dài đến 30 năm và phần lớn vẫn tiếp tục vận hành. Tất cả các vật liệu hình thành nên panel mặt trời đều được thu hồi và tái sử dụng. Các vật liệu đều được xem là tài nguyên, không phải chất thải nguy hại.
Tài liệu của IEA PVPS cũng cung cấp các thông tin các công nghệ xử lý để tái chế, tái sử dụng ở các nước cho các loại PV khác nhau. Các nước cũng đã và đang nghiên cứu các công nghệ để việc tái chế một cách có hiệu quả, chi phí thấp, rút ngắn thời gian tái chế…
Từ những phân tích và tìm hiểu như trên, tác giả có thể nhận định và đề xuất như sau:
Thứ nhất: Có sự nhầm lẫn vì đặt tên cho điện năng lượng mặt trời là “PIN” nên dẫn đến các thông tin trái chiều cho rằng “PIN MẶT TRỜI” là chất thải nguy hại.
Thứ hai: Pin mặt trời hết hạn sử dụng sẽ không phải là chất thải nguy hại mà là nguồn tài nguyên để tái sử dụng cho mục đích sản xuất pin mặt trời mới có chất lượng cao hơn và giá thành rẻ hơn. Ngoài ra, cũng có thể sử dụng cho mục đích khác.
Thứ ba: Tuổi thọ của pin điện mặt trời rất dài 20 – 30 năm, pin mặt trời từ những năm 1970, 1980 hiện vẫn còn đang được sử dụng. Do đó lượng pin mặt trời trên thế giới cần xử lý khá ít so với quy mô đã được sản xuất và chủ yếu là do khiếm khuyết, hỏng hóc. Ở Việt Nam đến 20 – 30 năm nữa mới là thời điểm bắt đầu xem xét phương án xử lý các tấm pin mặt trời hết hạn sử dụng.
Thứ tư: Việt Nam được đánh giá là nơi có tiềm năng phát triển điện mặt trời có quy mô rất lớn, do đó, cần có thông tin tuyên truyền mạnh mẽ để người dân hiểu đúng bản chất của pin mặt trời và ủng hộ phát triển điện mặt trời tại Việt Nam./.
THS. ĐÀO MINH HIỂN – GIÁM ĐỐC TRUNG TÂM R&D – PECC2
![[Gói thuê] Từ popup](/uploads/images/2023/11/1700280587-single_banner47-thuedien.png)
