Điện năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng xanh, sạch và có sẵn cực kỳ thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, không phải tất cả thành phần của hệ thống điện năng lượng mặt trời đều bền vững. Điều lo lắng nhiều nhất là vấn đề về tái chế tấm pin năng lượng mặt trời. Tuy nhiên việc tái chế pin mặt trời hoàn toàn có thể. Cùng Intech Energy tìm hiểu về quy trình tái chế tấm pin năng lượng mặt trời hiện đại nhất mà các nước trên thế giới đang ứng dụng.
Lượng rác thải pin năng lượng mặt trời hết tuổi thọ sử dụng là bao nhiêu?
Theo nghiên cứu thống kê mới nhất từ the International Renewable Energy Agency IRENA (cơ quan năng lượng tái tạo quốc tế ) và the International Energy Agency Photovoltaic Power Systems Programme IEA-PVPS (Chương trình hệ thống năng lượng quang điện của Cơ quan Năng lượng Quốc tế), lượng rác thải từ tấm pin năng lượng mặt trời có thể đạt tới 78 triệu tấn vào năm 2050.
Nếu lượng pin năng lượng mặt trời được tái chế thì giá trị của chúng sẽ đạt tới 15 tỉ USD (2050). Tuy nhiên, quy trình tái chế tấm pin năng lượng mặt trời chuyên biệt cần tiêu tốn khá nhiều chi phí đầu tư ban đầu. Để ngành công nghiệp năng lượng xanh phát triển lâu dài thì xây dựng quy trình tái chế pin mặt trời là cấp thiết và phù hợp với mỗi quốc gia trên thế giới hiện nay.
Quá trình tái chế tấm pin năng lượng mặt trời như thế nào?
Quá trình tái chế tấm pin năng lượng mặt trời chung
Bước 1: Thu gom
Tấm pin năng lượng mặt trời được tập hợp tại các điểm thu gom và xử lý chất thải. Sau đó chúng được đưa đến các nhà máy tái chế để xử lý.
Bước 2: Nghiền
Sau khi được đưa đến các nhà máy tái chế, tấm pin được đưa vào máy nghiền, các tấm pin đã vỡ vụn thành các mảnh vỡ nhỏ hơn.
Bước 3: Sắp xếp
Các mảnh vỡ sẽ được lấy ra khỏi máy nghiền thông qua thùng chứa. Sau đó, tiếp tục công đoạn chia tách và sắp xếp các thành phần có trong tấm pin. Các chất như chì hay kim loại nặng được tách ra khỏi nhựa.
Bước 4: Sàng lọc
Giai đoạn này giúp sàng lọc các mảnh vỡ polypropylene ra khỏi chất lỏng, chỉ để lại các kim loại nặng và chì. Sau đó các mảnh polypropylen được xử lý sạch, tiếp tục dây chuyền để đi đến sản xuất tấm pin mới.
Bước 5: Luyện kim
Các kim loại và khoáng chất có trong tấm pin được chiết xuất ở giai đoạn này. Tấm pin tái chế được chiết xuất chì và các kim loại nặng từ các cặn pin ở giai đoạn sàng lọc.
Trong quá trình thủy luyện, họ dùng hoá chất để bổ sung chất pyrometallemony tạo điều kiện, làm chất xúc tác nhằm biến đổi hóa học cũng như vật lý, phục hồi chì và các kim loại có giá trị còn tồn tại. Quá trình này bao gồm: vôi hóa, rang, nung chảy, tinh tế để lấy sản phẩm cuối cùng là chì.
Chì nóng chảy sẽ được tinh chế, đổ vào khuôn phôi và làm nguội. Sau đó, chúng được lấy ra và đưa đến nhà máy sản xuất tấm pin, ở đây chúng được tái chế thành các tấm pin năng lượng mặt trời mới
Phân loại tái chế tấm pin năng lượng mặt trời
Tấm pin năng lượng mặt trời được chia làm 2 loại: Pin mặt trời tinh thể Silicon và pin mặt trời màng mỏng. Các nghiên cứu về tái chế các tấm pin mặt trời đã dẫn đến nhiều công nghệ đạt hiệu quả tái chế đáng kinh ngạc, lên đến 96%.
Tái chế pin mặt trời Silicon
Quy trình tái chế tấm pin được bắt đầu bằng việc tách 3 thành phần chính của tấm pin mặt trời Silicon: Khung, tế bào quang điện và mặt kính
- Khung được tái chế 100% phục vụ công tác đúc khung pin mới khá đơn giản.
- Mặt kính thủy tinh được tái chế khoảng 95%.
- Các tế bào quang điện sẽ được xử lý ở nhiệt độ lên đến 500 độ C để bóc tách các thành phần như tinh thể Silicon hay nhựa. Tinh thể được tách rời và tái sử dụng để phục vụ chế tạo các cell pin mới
Quy trình cho hiệu suất tái chế tấm pin mặt trời Silicon lên tới 85%.
>>Xem thêm: Lắp đặt điện năng lượng mặt trời 10kWp cho gia đình chú Thịnh
Quy trình tái chế Pin màn mỏng (Pin Thin-film)
Loại pin mặt trời Thin-film hầu như ít được sử dụng ở Việt Nam hiện nay. Do cấu tạo đặc biệt nên quy trình tái chế tấm pin cũng phải trải qua nhiều công đoạn phức tạp hơn.
- Bước 1: Các tấm pin mặt trời Thin-film được được đưa trực tiếp đến nhà máy xử lý. Chúng được máy nghiền thành các thành phần về kích thước từ 4-5mm.
- Bước 2: Các thành phần bao gồm chất rắn và chất lỏng được đưa vào máy quay ly tâm giữ lại chất rắn, chất lỏng được tách riêng
- Bước 3: Chất lỏng tiếp tục quá trình kết tủa và khử nước để tạo độ tinh khiết và tham gia quá trình phân tách kim loại, các chất bán dẫn. Các vật liệu trắng sẽ làm sạch, sàng lọc và thu được khoảng 90% thủy tinh
Quá trình tái chế tấm pin Thin-film cho hiệu suất tái chế lên đến 95%
>>Xem thêm: Công nghệ Inverter
Lời kết
Tấm pin năng lượng mặt trời có khả năng tái chế và tái sử dụng sẽ giúp tiết kiệm ngân sách đáng kể cho nhà nước nói riêng cho toàn thế giới nói chung. Việc tái chế tấm pin năng lượng mặt trời là việc làm cần được quy hoạch, phối hợp nhiều cơ quan chức năng để tạo ra một quy trình thu hồi, xử lý tái chế tấm pin phù hợp cho từng quốc gia. Để có thể có một ngành công nghiệp năng lượng xanh phát triển bền vững thì công tác tái chế cần được quan tâm và chú trọng đầu tư trong tương lai.
Trên đây là quy trình tái chế tấm pin năng lượng mặt trời đang được sử dụng trên thế giới. Hy vọng bài viết mang lại nhiều thông tin hữu ích cho bạn đọc. Mọi thắc mắc, vui lòng liên hệ hotline 0966 966 819 để được giải đáp
