Cách xử lý “pin năng lượng mặt trời” hết hạn

 Với tuổi thọ bình quân của hệ thống năng lượng mặt trời là 25 năm, vậy thì câu hỏi đặt ra là phải làm gì để xử lý một số lượng lớn pin năng lượng mặt trời sau khi dự án kết thúc? Đó là những thông tin mà Vinagi chúng tôi mong muốn chia sẻ thông tin cho người đọc để hiểu và nhìn nhận PIN MẶT TRỜI khi xem xét là chất thải có hại hay không.
 

Năng lượng tái tạo

Hiện nay, năng lượng tái tạo có một vai trò quan trọng trong việc bổ sung và đáp ứng một phần đáng kể năng lượng điện công nghiệp, điện tiêu dùng. Đây là một nguồn năng lượng dồi dào, có sẵn trong tự nhiên và tồn tại dưới nhiều dạng phổ biến. Năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng vô hạn có thể khai thác tại phần lớn khu vực trên thế giới và đang được nổi lên như một sự lựa chọn bổ sung lý tưởng cho các nguồn năng lượng truyền thống khác (nhiệt điện, thủy điện,…).  

Đánh giá từ các chuyên gia

Theo đánh giá của Viện Năng lượng - Bộ Công Thương, tiềm năng kỹ thuật điện mặt trời tại Việt Nam khoảng 1.677,5GW. Theo ước tính từ thời điểm hiện tại đến năm 2030 Việt Nam cần có tổng cộng 385,8 GW điện mặt trời được đưa vào vận hành để phục vụ phát triển kinh tế.

Theo đánh giá của World Bank, tiềm năng điện mặt trời mái nhà tại TP.HCM là 6,3GW, Đà Nẵng là 1,1GW .

Với tiềm năng của điện mặt trời lớn như vậy, một số thông tin, ý kiến tiêu cực khi chưa tìm hiểu kĩ thì có thể cản trở đến việc phát triển điện mặt trời ở Việt Nam.
Nhiều ý kiến cho rằng, pin năng lượng mặt trời hết hạn sử dụng sẽ trở thành chất thải nguy hại cho môi trường và cần được xử lý. Vậy tại sao Pin năng lượng mặt trời hết hạn sử dụng được xem là chất thải nguy hại?
Với tuổi thọ bình quân của hệ thống năng lượng mặt trời là 25 năm, vậy thì câu hỏi đặt ra là phải làm gì để xử lý một số lượng lớn pin năng lượng mặt trời sau khi dự án kết thúc? Đó là những thông tin mà Vinagi chúng tôi mong muốn chia sẻ thông tin cho người đọc để hiểu và nhìn nhận PIN MẶT TRỜI khi xem xét là chất thải có hại hay không.
 

Tại sao pin năng lượng mặt trời hết hạn sử dụng là chất thải thải nguy hại? Có nhầm lẫn chăng khi nói rằng pin năng lượng mặt trời hết hạn sử dụng là chất thải thải nguy hại?

 

•  Cấu tạo các tấm pin năng lượng mặt trời:

Pin năng lượng mặt trời, hay pin mặt trời hay pin quang điện (Solar panel/module) được cấu tạo từ 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.
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 trên một tấm pin năng lượng mặt trời 60 hoặc 72 tế bào quang điện trên.

 

 

 

• Những vật liệu chính được sử dụng làm pin mặt trời (solar panel):

Khung (Frame): Khung được làm bằng nhôm.
Kính (Glass): Kính loại cường lực/an toàn.
Phim EVA (Encapsulant): Lớp phim mỏng giúp liên kết vững chắc giữa tế bào quang điện (solar cell) và kính cường lực/lớp phủ polymer (backsheet) nhằm bảo vệ chống va đập và nâng cao tuổi thọ các tế bào quang điện (solar cell). EVA là loại vật liệu polymer (Ethylene Vinyl Acetate Copolymer) kết hợp giữa Ethylene và Acetate và được sản xuất qua phản ứng trùng hợp dưới áp suất rất cao, được ứng dụng rộng rãi trong ngành may mặc, giày dép, công nghiệp phụ trợ...
Tế bào quang điện (solar cell): là tấm silic dạng tinh thể (đơn tinh thể, đa tinh thể) hoặc màng silic mỏng là yếu tố chính của pin mặt trời.
Lớp phủ polymer (Backsheet): là lớp bảo về mặt dưới của tế bào quang điện (solar cell) tránh bị mài mòn do môi trường. Phần lớn các nhà sản xuất pin mặt trời sử dụng PVF (Polyvinyl fluoride) để làm Backsheet. PVF là một vật liệu polymer chủ yếu được sử dụng trong nội thất máy bay, làm áo mưa... Một số pin cao cấp hơn sử thì lớp “Backsheet” bằng kính cường lực (loại double glass).
Hộp nối điện (Junction box): Vỏ hộp thông thường là loại polymer chịu nhiệt, chịu lửa, chịu thời tiết, chống tia UV gây lão hóa... Các đầu nối trong hộp thường làm bằng đồng thau, phủ bạc, hoặc phủ thiếc.
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.

• Pin năng lượng mặt trời hết hạn sử dụng là chất thải thải nguy hại?

Có thể nhận thấy rằng: Thành phần cấu tạo chính của pin năng lượng mặt trời không chứa các chất nguy hại. Vậy do đâu nhiều thông tin lại nói rằng: Khi pin mặt trời hết hạn sử dụng thì sẽ trở thành chất thải nguy hại đến môi trường?
Có lẽ nhận định chưa chính xác này bắt đầu từ tên gọi của thiết bị nhận ánh sáng mặt trời là “PIN” trong tiếng Việt hoặc cấu tạo của pin nó có từ “CELL” trong tiếng Anh.
Khi nói đến từ “PIN” 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.
Từ “PIN” này 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 ).
Tất cả các PIN cho mục đích sử dụng tích điện tương tự như ắc quy khi thải ra đều được xem xét là chất thải nguy hại nên cần phải được thu hồi để xử lý sau khi hết hạn sử dụng.
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”?

Câu hỏi này thực sự khó trả lời, nhưng theo ý kiến của tác giả thì có lẽ xuất phát từ từ “CELL”.
Ở thời điểm hiện nay, khi bất cứ ai 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.
Tính tương đồng của hệ thống “PIN MẶT TRỜI” và “PIN TÍCH ĐIỆN” :
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 → cuối cùng sẽ trở thành HỆ THỐNG 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 → cuối cùng sẽ trở thành HỆ THỐNG năng lượng mặt trời.

Vậy giải pháp, cách xử lý pin năng lượng mặt trời hết hạn sử dụng như thế nào?

Vì vậy, có lẽ việc đặt tên có từ “PIN” cho hệ thống điện năng lượng mặt trời xuất phát từ sự nhầm lẫn do đặt tên.
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) :
- 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  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...
 

Sự phát triển điện năng lượng mặt trời ở Việt Nam phát triển quá mạnh mẽ nên mọi người cần phải có thông tin chính xác và sự tìm hiểu kĩ càng trước khi đầu tư. Vinagi sẵn sàng đồng hành cùng với các bạn để tư vấn và xây dựng ngành điện mặt trời vững chắc tại Việt Nam.

Công Ty Cổ Phần Công Nghiệp Xanh Việt Nhật
 
Ðịa chỉ: 14C6 Khu Dân Cư Nam Long, Ðường Hà Huy Giáp, P. Thạnh Lộc, Quận 12, TP. HCM
Mã số Thuế: 0314 787 028
Phòng kinh doanh:  0888 727 338 - 0969 705 608 (Mr. Được) - 078 999 1636 (Mr. Huy)
Phòng kĩ Thuật: 0902 655 838 (Mr. Vương)
Email    :  info@vinagi.vn
Website:  vinagi.vn

 Tag: Cung cap nang luong mat troi, lap dat nang luong mat troi, bao gia nang luong mat troi, dien mat troi, dien mat troi hcm, dien mat troi long an, dien mat troi binh duong, dien mat troi binh phuoc, tam pin mat troi, tu van dien nang luong mat troi, gia lap dat dien nang luong mat troi, gia lap dat dien nang luong mat troi thu duc, nha phan phoi dien nang luong mat troi, giải pháp ESCO (BOT), điện mặt trời nhà xưởng, ưu điểm inverter solis, pin mặt trời hết hạn,