Trước đây, các chuyên gia môi trường luôn lo lắng về sự bùng nổ của điện năng lượng mặt trời, vì họ lo ngại các sản phẩm này sẽ trở thành một lượng rác thải công nghệ khổng lồ khi hết vòng đời sử dụng. Tuy nhiên, vấn đề này đang được giải quyết bằng một phương thức mới, vừa đem lại hiệu quả kinh tế, vừa làm sạch môi trường. Vậy vòng đời pin năng lượng mặt trời là bao lâu ?
Vòng đời của một tấm pin năng lượng mặt trời
Pin năng lượng mặt trời là tấm pin tập hợp nhiều tế bào quang điện (solar cells) được tạo thành từ chất bán dẫn và chứa trên bề mặt rất nhiều diot quang học, có tác dụng chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng. Một câu hỏi hầu hết mọi người quan tâm về tấm pin NLMT là: Vòng đời pin năng lượng mặt trời bao lâu?
Theo nghiên cứu, tuổi thọ của tấm pin NLMT là > 30 – 50 năm trước khi ngừng hoạt động.
Trong 10 đến 12 năm đầu, tỉ lệ suy giảm hiệu suất tối đa của tấm pin là 10%, và 20% suy giảm sau 25 năm sử dụng. Những con số này được đảm bảo bởi hầu hết các nhà sản xuất tấm pin. Một số nhà sản xuất pin chất lượng cao như LG Solar còn bảo hành hiệu suất lên tới 90% sau 25 năm sử dụng.
Trên thực tế, kinh nghiệm cho thấy rằng hiệu suất tấm pin chất lượng cao chỉ rớt xuống khoảng 6-8% sau 25 năm. Vòng đời pin năng lượng mặt trời có thể kéo dài hơn nhiều so với con số được công bố. Những tấm pin PV chất lượng cao thậm chí có tuổi thọ lên tới hơn 50 năm và vẫn có thể tiếp tục sử dụng sau đó cho dù hiệu suất có suy giảm.
Tại sao quản lý vòng đời tấm pin mặt trời lại quan trọng?
Việc quản lý vòng đời tấm pin mặt trời đóng vai trò vô cùng quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến cả môi trường và hiệu quả phát triển năng lượng bền vững. Khi hết vòng đời, nếu tấm pin không được xử lý đúng cách, các vật liệu như chì, bạc, cadmium hay lớp màng polymer có thể rò rỉ và gây ô nhiễm đất, nước và không khí. Đồng thời, việc bỏ phí các vật liệu có giá trị như kính, nhôm hay silicon sẽ dẫn đến lãng phí tài nguyên và tăng chi phí sản xuất mới.
Ngược lại, nếu quản lý tốt – thông qua tái sử dụng, tái chế và xử lý an toàn – chúng ta có thể giảm lượng rác thải điện tử, tiết kiệm chi phí, đồng thời xây dựng một nền kinh tế tuần hoàn cho ngành năng lượng tái tạo. Đây là yếu tố then chốt để đảm bảo rằng năng lượng mặt trời thực sự xanh và bền vững trong suốt toàn bộ vòng đời của nó.
Nước Pháp tiên phong giải quyết vấn đề của loại năng lượng sạch này
Trong một nghiên cứu năm 2016 về tái chế tấm pin năng lượng mặt trời, cơ quan năng lượng tái tạo quốc tế (IRENA) cho rằng, về lâu dài, việc xây dựng các nhà máy tái chế PV chuyên dụng rất có ý nghĩa. IRENA ước tính các vật liệu thu hồi có thể trị giá 450 triệu USD vào năm 2030 và hơn 15 tỷ USD vào năm 2050.
Đáp ứng lại dự đoán xu thế này, vào năm 2018, tập đoàn xử lý nước thải và chất thải Veolia của Pháp đã khởi chạy nhà máy tái chế tấm pin năng lượng mặt trời đầu tiên của châu Âu.
Nhà máy mới được đặt ở Rousset, miền Nam nước Pháp đã có hợp đồng đầu tiên với tổ chức Tái Chế Pin Năng Lượng Mặt Trời PV Cycle France để tái chế 1.300 tấn tấm pin mặt trời vào năm 2018 và dự kiến công suất sẽ tăng lên đến 4.000 tấn vào năm 2022.
>>Xem thêm: Vệ sinh và bảo trì pin mặt trời đúng cách
Cách tái chế Pin năng lượng mặt trời khi kết thúc vòng đời.
Trước khi tìm hiểu về nguyên lý tái chế pin năng lượng mặt trời, chúng ta cần tìm hiểu sơ qua về cấu tạo của thiết bị công nghệ này. Một tấm pin năng lượng mặt trời làm từ tinh thể silicon điển hình được tạo thành từ 65 – 75% thủy tinh, 10 – 15% nhôm để làm khung, 10% nhựa và chỉ 3 – 5% silicon. Với công nghệ hiện tại, hiệu suất tái chế có thể lên đến 96%, giúp tận thu hoàn toàn lại rác thải này. Nguyên lý vận hành như sau:
Tái sử dụng (Reuse)
Trong nhiều trường hợp, các tấm pin mặt trời sau thời gian dài sử dụng vẫn có thể hoạt động, dù hiệu suất đã giảm xuống dưới mức tối ưu (ví dụ dưới 70–80%). Thay vì loại bỏ hoàn toàn, các tấm pin này có thể được tái sử dụng trong các ứng dụng không yêu cầu cao về hiệu suất, như hệ thống đèn năng lượng mặt trời ở vùng nông thôn, thiết bị điện dân dụng nhỏ hoặc hệ thống bơm nước. Việc tái sử dụng giúp kéo dài vòng đời sản phẩm, giảm thiểu lượng rác thải và tiết kiệm tài nguyên.
Tái chế (Recycle)
Khi tấm pin đã hư hỏng nặng hoặc không còn khả năng hoạt động hiệu quả, tái chế là phương án tối ưu để thu hồi các vật liệu có giá trị và giảm tác động môi trường. Tấm pin mặt trời được cấu tạo từ các lớp vật liệu khác nhau như kính cường lực, nhôm, silicon, bạc, đồng và màng nhựa. Với công nghệ hiện đại, người ta có thể tái chế đến 90–95% các vật liệu này. Ví dụ:
- Nhôm từ khung có thể được nấu chảy và tái sử dụng.
- Kính có thể được nghiền và tái chế làm vật liệu xây dựng.
- Silicon và kim loại quý như bạc được thu hồi để tái sản xuất pin mới.
Việc phát triển công nghệ tái chế không chỉ bảo vệ môi trường mà còn mở ra tiềm năng lớn về kinh tế tuần hoàn trong ngành năng lượng tái tạo.
Chôn lấp có kiểm soát
Đối với những tấm pin bị hư hại nghiêm trọng, không thể tái sử dụng hoặc tái chế được nữa, phương án cuối cùng là chôn lấp có kiểm soát. Tuy nhiên, do một số thành phần trong tấm pin (như chì, cadmium, các hợp chất polymer) có thể gây hại nếu rò rỉ ra môi trường, việc chôn lấp cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về xử lý chất thải nguy hại. Điều này bao gồm việc phân loại, đóng gói, vận chuyển và chôn lấp trong các khu vực chuyên biệt, có lớp lót và hệ thống chống thấm để ngăn rò rỉ vào đất và nước ngầm.
>>Xemt thêm: Pin mặt trời poly và mono khác nhau như thế nào?
Thực trạng xử lý tấm pin năng lượng mặt trời khi hết vòng đời tại Việt Nam
Tại Việt Nam, khối lượng rác thải từ các tấm pin năng lượng mặt trời hiện vẫn còn ở mức thấp so với nhiều quốc gia phát triển. Dự báo đến năm 2045, lượng chất thải từ loại thiết bị này sẽ vào khoảng 1,9 triệu tấn – tương đương gần 11% lượng tro xỉ từ các nhà máy nhiệt điện than hiện nay (khoảng 17 triệu tấn).
Tuy nhiên, để hướng đến mục tiêu phát triển bền vững, Việt Nam cần sớm có những chính sách và cơ chế phù hợp nhằm thu gom và xử lý hiệu quả loại chất thải đặc thù này. Dưới góc nhìn kinh tế tuần hoàn, đây hoàn toàn có thể là cơ hội để hình thành một ngành công nghiệp tái chế pin năng lượng mặt trời, vừa bảo vệ môi trường, vừa tạo thêm giá trị kinh tế.
Về mặt pháp lý, Việt Nam đã có quy định bước đầu liên quan đến trách nhiệm xử lý thiết bị sau khi kết thúc vòng đời. Cụ thể, Thông tư 18/2020 của Bộ Công Thương yêu cầu các chủ đầu tư dự án điện mặt trời phải chịu trách nhiệm thu gom, tháo dỡ và xử lý toàn bộ vật tư, thiết bị sau khi hệ thống kết thúc vận hành, đảm bảo tuân thủ các quy định về môi trường.
Ở bình diện quốc tế, một số quốc gia đã triển khai mô hình quản lý vòng đời tấm pin rất cụ thể. Ví dụ, Hàn Quốc yêu cầu các nhà sản xuất và nhà nhập khẩu đóng phí tái chế khoảng 1,04 USD cho mỗi kg thiết bị. Chính phủ nước này cũng đầu tư xây dựng hệ thống nhà máy tái chế với công suất ngày càng mở rộng – dự kiến đạt 9.700 tấn/năm trong thời gian tới và đặt mục tiêu phát triển điện mặt trời lên mức 30,8 GW vào năm 2030.
Trong khi đó, Thụy Sỹ tập trung vào phân loại, thu hồi các linh kiện còn giá trị sử dụng và tiêu hủy phần còn lại một cách an toàn. Một điểm đáng chú ý là nước này cũng nghiên cứu khả năng tái sử dụng vật liệu từ tấm pin cũ để sản xuất pin phục vụ ngành công nghiệp ô tô điện, mở ra hướng phát triển mới cho năng lượng tái tạo gắn liền với giao thông xanh.
Hãy an tâm đầu tư vào loại năng lượng sạch – Pin năng lượng mặt trời
– Hấp thụ năng lượng mặt trời để chuyển đổi thành điện năng nên được xem như thiết bị tạo ra nguồn năng lượng xanh
– Pin năng lượng mặt trời làm từ silic, nguyên tố phổ biến thứ 2 trên trái đất chỉ sau Oxy, có thể tái chế để sử dụng lại cho sản xuất pin hoặc phục vụ mục đích khác, thân thiện với môi trường, là ứng viên sáng giá nhất thay thế cho nguồn nguyên liệu hóa thạch đang dùng để sản xuất điện gây tác động xấu tới môi trường.
Công ty năng lượng Intech Energy:
Nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng và giảm tải, tiết kiệm điện hiệu quả, Intech Energy chúng tôi tự hào là đơn vị cung cấp bán thi công lắp các loại tấm pin điện năng lượng mặt trời gia đình từ 6w 12w 50w 70w 110w 150w 210w 250w 300w mono poly giá rẻ nhất, cao cấp chất lượng tại Hà Nội và Hồ Chí Minh đến với tất cả mọi nơi trên toàn quốc với mức giá cực kì ưu đãi.
Với đội ngũ nhân viên tư vấn và kỹ thuật chuyên nghiệp chúng tôi tin rằng sẽ làm hài lòng sự mong đợi về nhu cầu sử dụng nguồn năng lượng sạch từ thiên nhiên vô tận, đảm bảo mang đến sự an tâm đến quý khách hàng.
Theo các chuyên gia trong lĩnh vực năng lượng dự báo, trong khoảng 10 năm nữa, các nhà máy tái chế pin năng lượng mặt trời sẽ phổ biến tại Châu Á, bao gồm cả Việt Nam. Vì thế chúng ta không cần phải quá lo ngại về loại thiết bị này sẽ trở thành nguồn rác thải lớn trong tương lai.
Nếu bạn đã sẵn sàng sử dụng loại năng lượng sạch này, hãy liên lạc với chúng tôi qua hotline miễn phí 0966 966 819, các kỹ sư của Intech Energy sẽ tư vấn giải pháp điện năng lượng mặt trời phù hợp riêng với gia đình/doanh nghiệp của bạn.
