• Gợi ý từ khóa:
  • HIT, solar inverter, solar pump, solar power, điện mặt trời, robot, panasonic, pavina solar, automation, sensor, HMI, PLC

Tại sao chúng ta không thể tái chế 100% các tấm pin năng lượng mặt trời?!

Vào tháng 2, PV Cycle – tổ chức phi lợi nhuận tái chế các tấm pin năng lượng mặt trời của EU thông báo họ đã thu thập được 5.000 tấn mô-đun (*) ở Pháp, trong đó 94,7% có thể được tái chế. Một độc giả đã hỏi chúng tôi về 5,3% còn lại và tại đây, giám đốc truyền thông của PV Cycle, Bertrand Lempkowicz , trả lời.

 

Các tấm pin năng lượng mặt trời hư hỏng đang được thu gom tại Pháp 

(*) Tấm pin năng lượng mặt trời hay còn gọi là Mô-đun quang điện, gọi tắt là Mô-đun hoặc PV.

Năm ngoái, 5.000 tấn mô-đun năng lượng mặt trời đã được thu gom để tái chế ở Pháp. Con số đó có thể đạt 50.000 tấn vào năm 2030, PV Cycle cơ quan tái chế mô-đun quang điện do EU tài trợ đã dự đoán. Trên toàn châu Âu, tổ chức này đã thu thập được hơn 27.000 tấn mô-đun vào cuối năm 2018, chứng tỏ việc quản lý chất thải từ ngành năng lượng mặt trời và tái chế các tấm pin có tuổi thọ 25 năm là điều tối quan trọng.

Các quy định của EU yêu cầu thu gom 85% và tái chế 80% vật liệu được sử dụng trong các tấm PV, theo Chỉ thị về rác thải từ thiết bị điện và điện tử (WEEE – Waste Electrical and Electronic Equipment), được mở rộng cho các sản phẩm năng lượng mặt trời vào năm 2012.

Tỷ lệ thu hồi của mô-đun PV làm từ silicon tinh thể đã vượt qua mức 94,7%, PV Cycle cho biết. Nhà máy công nghiệp có thể đạt được tỷ lệ đó là ở Rousset, vùng Bouches-du-Rhône của Pháp. Cơ sở này do Veolia điều hành và được cho là nhà máy công nghiệp đầu tiên hoạt động theo loại hình này.

Được tạo thành từ nhôm, thủy tinh, nhựa, đồng, bạc và silicon, các tấm pin mặt trời được cắt và nghiền sau khi đã tháo khung, cáp và hộp nối. Các thành phần được tách ra và gửi đến các dây chuyền tái chế riêng biệt.

Tái chế “đặc biệt”

Giám đốc truyền thông của PV Cycle – Bertrand Lempkowicz cho biết “90% là một con số tái chế đặc biệt, đặc biệt là đối với một sản phẩm đa thành phần . Chỉ lon nước ngọt có thể khẳng định là làm tốt hơn nhưng cũng không đạt 100%. Máy giặt có đến gần 70% là không tái chế được, đây là sản phẩm mà ai cũng có nhưng chẳng ai quan tâm”.

Còn 5,3% thành phần bảng điều khiển năng lượng mặt trời không được tái chế thì sao?

Theo Lempkowicz: “các vật liệu không tái chế chủ yếu là bụi bị mắc kẹt trong các bộ lọc sau khi cắt nhỏ. Chúng không được tính [là một phần của tấm pin mặt trời], nhưng những bộ lọc này cũng sẽ được tái chế. Bụi cũng có thể được đốt hoặc sử dụng thay thế cho cát trong xây dựng, vì thủy tinh, silicon và silicone đều có nguồn gốc từ cát”.

Tấm backheet (tấm vinyl ở mặt sau của mô-đun PV, được sử dụng để cách nhiệt các thành phần) sẽ được thu hồi. EVA [ethyl vinyl axetat] hoặc tedlar được sử dụng [trong các tấm backshet này] có thể được sử dụng làm chất kết dính cho sơn nhưng điều này sẽ yêu cầu quá trình làm sạch. Xử lý các tấm backsheet bằng phương pháp đốt (trong một lò đốt đã được lọc) thân thiện với môi trường hơn là sử dụng hàng tấn nước để làm sạch nó, qua đó ta thấy được bản chất đa ngành của việc tái chế tấm pin năng lượng mặt trời.

Phân loại và tái chế các tấm backsheet (mặt sau) của PV

Mô hình kinh doanh

Mặc dù hiện tại với những nâng cấp về kỹ thuật chúng ta có thể tái chế gần 95% tấm PV, nhưng vẫn còn khó khăn để tìm một mô hình kinh doanh hỗ trợ hoạt động tái chế. Khối lượng các tấm pin đang chờ tái chế vẫn còn thấp, khiến quá trình này không bền vững trong thời điểm hiện tại. Lempkowicz còn cho biết: “Các mô-đun PV là những sản phẩm tương đối mới, những sản phẩm được lắp đặt đầu tiên vẫn chưa kết thúc vòng đời của chúng, chất thải hiện tại chủ yếu là do bị vỡ, hư hỏng. Tuy nhiên, số lượng này sẽ cao hơn nhiều trong khoảng 10 năm tới. ”

Để giải quyết câu hỏi hóc búa về kinh tế – kỹ thuật, các chương trình do châu Âu tài trợ như Circusol (Circular business models for the solar power industry – tạm dịch: Mô hình kinh doanh tuần hoàn cho ngành điện mặt trời) và Cabriss (implementation of a circular economy based on recycled, reused and recovered indium, silicon and silver materials for PV and other applications – tạm dịch: thực hiện nền kinh tế tuần hoàn dựa trên các vật liệu indium, silicon và bạc được tái chế, tái sử dụng và thu hồi cho PV và các ứng dụng) đã được thiết lập để chính thức hóa việc tái sử dụng, sửa chữa và tái sản xuất chuỗi giá trị trong ngành công nghiệp PV.

David Pelletier là trưởng dự án tại Viện Năng lượng Mặt trời Quốc gia (INES – Institut national de l’energie solaire) thuộc Ủy ban Năng lượng và Năng lượng hạt nhân (CEA – Commissgement à l’énergie atomique et aux énergies) của chính phủ Pháp và Luc Federzoni, chuyên gia tài trợ R&D tại CEA là người phụ trách các chương trình chiến lược ở giai đoạn sau của dự án. Cả hai chuyên gia đều đồng ý về tầm quan trọng của việc tăng cường thiết kế sinh thái trong lĩnh vực sản xuất mô-đun quang điện để có thể dự đoán trước, tái sản xuất hoặc tái chế thế hệ mô-đun mới và tạo ra các tế bào và các tấm pin mặt trời có thể tái chế 100%.

Nền kinh tế tuần hoàn

Ấn bản tháng 7 của PV-Magazine tập trung vào sản xuất tuần hoàn, một thành phần lớn trong đó liên quan đến việc tái chế, mặc dù, như đã nói ở trên, việc tái sử dụng, sửa chữa, tái sản xuất và tái chế dự kiến ​​sẽ đóng những vai trò quan trọng trong tương lai. Pelletier và Federzoni muốn phát triển một mô hình kinh tế tuần hoàn dựa trên xử lý chất thải PV và các mô-đun cuối vòng đời để tái sử dụng trong lĩnh vực năng lượng mặt trời hoặc các lĩnh vực công nghiệp khác.

“Chúng tôi đã cố gắng phát triển tất cả công nghệ cần thiết để tách, lọc và tái chế các chất thải từ [quá trình] sản xuất mô-đun và các mô-đun [giai đoạn] cuối dòng đời sản phẩm”, hai người nói. Điều đó đạt được bằng cách mở các mô-đun với các quy trình không [sử dụng] nhiệt nhằm thu hồi vật liệu. Tuy nhiên, bộ đôi thừa nhận hiện tại rất “khó” để tìm ra mô hình kinh doanh có lãi khi lượng tái chế vẫn còn ít ỏi.

Gia tăng hoạt động

Trong khi EU là khu vực duy nhất áp dụng khuôn khổ quy định rõ ràng hỗ trợ tái chế mô-đun PV, tại các khu vực khác, bao gồm Hoa Kỳ, Úc và châu Á, cũng đang tăng cường các hoạt động [tương tự], do khối lượng lớn chất thải và tốc độ triển khai PV liên tục.

Một báo cáo do Chương trình Hệ thống Điện quang điện của Cơ quan Năng lượng Quốc tế công bố vào tháng 1 năm 2018 – Quản lý cuối vòng đời của các tấm quang điện: Xu hướng trong công nghệ tái chế mô-đun quang điện, cho biết 178 bằng sáng chế  về tái chế PV đã được nộp. Trong số đó, 128 bằng sáng chế tập trung vào công nghệ silicon tinh thể (c-Si) và 44 bằng khác dành cho công nghệ hợp chất, bao gồm các mô-đun màng mỏng. Gần một nửa số bằng sáng chế có nguồn gốc từ Trung Quốc, mặc dù các hoạt động gia tăng [tái chế] đã được chứng kiến ​​ở Hàn Quốc và Nhật Bản vào thời điểm đó.

Bài viết được biên tập lại từ PV-Magazine
0916.55.44.57
EnglishVietnamese