Rác 'pin' năng lượng mặt trời, hiểm họa đe dọa nước nghèo

78 triệu tấn rác thải vào năm 2050

Sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp năng lượng sạch mở ra cho con người nhiều lựa chọn thay thế nguồn nhiên liệu truyền thống. Tấm thu năng lượng mặt trời (pin) là một trong những lựa chọn của nhiều quốc gia.

Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học môi trường và chuyên gia năng lượng đã cảnh báo về mức độ ô nhiễm mà tấm 'pin' này gây ra. Chất thải từ việc sản xuất và sau khi hết hạn sử dụng đều ở mức báo động. Trong đó, chất thải nguyên liệu như axit suphua và phosphine rất độc hại cho sức khỏe con người.

Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế (IRENA) ước tính vào năm 2016, có khoảng 250.000 tấn chất thải tấm thu mặt trời trên khắp thế giới. IRENA dự đoán rằng số lượng này có thể lên tới 78 triệu tấn vào năm 2050.

Hệ luỵ từ rác thải điện năng lượng mặt trời

Các tấm thu mặt trời thường chứa chì, cadmium và các hóa chất độc hại khác mà không dễ loại bỏ nếu không phá vỡ toàn bộ tấm 'pin'. Khoảng 90% các mô-đun PV được tạo thành từ thủy tinh, loại kính này thường không thể tái chế do có lẫn tạp chất. Các tạp chất thường gặp trong thủy tinh bao gồm nhựa, chì, cadmium và antimon.

South China Morning News trích lời một quản lý bán hàng: “Các khách hàng Trung Đông chỉ muốn rẻ. Họ mua nhiều sản phẩm giá rẻ để bù vào hiệu suất của điện mặt trời”.

Vấn đề đặt ra trách nhiệm tái chế hoặc tích trữ lâu dài các tấm pin mặt trời làm tăng nguy cơ rủi ro tài chính cho doanh nghiệp. Khi chi phí dành cho tái chế tăng, doanh thu sẽ suy giảm.

Từ năm 2016, Sung Life, Beamreach, Verengo Solar, SunEdison, Yingli Green Energy, Solar World và Suniva đã phá sản.

Trong trường hợp phá sản, các công ty sẽ không còn chịu trách nhiệm và đóng góp cho chi phí tái chế trong tương lai đối với các sản phẩm của họ. Với tuổi thọ trung bình lên tới 25 năm sẽ trở thành “gánh nặng rác thải điện tử” cho tương lai.

Hệ luỵ các nước nghèo

Các chuyên gia Trung Quốc và Nhật Bản nhận định: “Nếu tái chế thực hiện từng bước theo đúng quy trình thì giá thành của nó có thể đắt hơn nguyên liệu thô mới”.

Còn chuyên gia người Đức tại Viện Quang điện Stuttgart cảnh báo: Các quốc gia nghèo đang phát triển sẽ phải gánh chịu xử lý dòng chất thải độc hại nhiều hơn khi đa phần các tấm pin đều là loại thứ cấp hoặc đã qua sử dụng.

Việc tái chế tốn kém hơn nhiều so với giá trị kinh tế của các vật liệu được thu hồi, đó là lý do tại sao hầu hết các tấm pin mặt trời cuối cùng lại nằm trong các bãi chôn lấp. Khu vực chôn lấp sẽ không trồng được cây cũng như sinh hoạt hàng ngày, điều này dẫn đến lãng phí quỹ đất ngày càng nhiều.

Các quốc gia đều yêu cầu và khuyến khích nhà sản xuất cần phải có kế hoạch tái chế cho sản phẩm của mình. Tuy nhiên, điều đó không thực sự được quan tâm nhiều. Nếu nhà sản xuất pin mặt trời không tham gia các chương trình tái chế sẽ gây ra gánh nặng cho chính phủ khi phải “dọn dẹp” rác thải từ 'pin' mặt trời.

Các chuyên gia cũng cảnh báo rằng các quốc gia nghèo và đang phát triển có nguy cơ hứng chịu hậu quả cao hơn. Cả khách hàng và nhà sản xuất đều chỉ quan tâm đến chi phí, họ muốn nó rẻ, hiệu suất cao.

Những tấm thu năng lượng “thứ cấp” thường bán cho các quốc gia có hệ thống xử lý rác thải kém phát triển hơn. Ghana, Nigeria, Việt Nam, Bangladesh, Pakistan và Ấn Độ là những điểm đến chính của rác thải điện tử.

Theo báo cáo của Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) năm 2015, khoảng 60-90% rác thải điện tử được buôn bán và vứt bỏ bất hợp pháp ở các quốc gia đang và kém phát triển.

Các quốc gia luôn khuyến khích tái chế các tấm pin mặt trời để chúng không bị chôn vùi trong các bãi rác. Tuy nhiên, cần có kinh phí đủ lớn cho tái chế. Do đó, cần cân nhắc chi phí tái sử dụng và hiệu quả nặng lượng để cân nhắc có nên sử dụng tấm thu năng lượng mặt trời hay không.

Tận dụng nguyên liệu cho ngành khác

Nhóm Nghiên cứu Năng lượng và Môi trường tại Đại học Liege (Bỉ) mới đây cung cấp bằng chứng cho thấy trong tương lai, các tấm 'pin' mặt trời cuối tuổi thọ có thể trở thành nguồn tài nguyên thứ cấp có giá trị cho một vật liệu quan trọng trong pin xe điện: Silicon có cấu trúc Nano siêu tinh khiết.

Tận dụng tái chế rác thải từ điện mặt trời

Một nghiên cứu nữa được công bố trên Tạp chí Hóa học & Kỹ thuật Bền vững ACS, báo cáo về nguồn tái sử dụng silicon có cấu trúc nano từ các tấm pin mặt trời hết hạn với ứng dụng trong sản xuất pin lithium-ion.

Khi đó, các tấm pin mặt trời đã qua sử dụng được tái sử dụng một lần nữa. Trong đó, Silicon thu hồi từ tấm pin mặt trời có thể để phát triển pin ô tô và xe máy. Kể từ đó, các công ty EV như Daimler và BMW cũng tích cực tham gia vào các chương trình nghiên cứu và phát triển để tổng hợp silicon cấp pin cho các ứng dụng EV.

Trên thực tế, châu Âu là khu vực duy nhất có khung pháp lý minh bạch và chặt chẽ cho quá trình tái chế pin mặt trời. Chỉ thị WEEE (Rác thải điện và điện tử ) với mục đích hàng đầu là ngăn rác thải điện và điện tử và yêu cầu tái sử dụng, tái chế, thu hồi loại rác thải này. Các nước châu Âu phải áp dụng các chương trình quản lý chất thải PV, còn nhà sản xuất chịu trách nhiệm thu hồi và tái chế các tấm pin mà họ bán.

Mục tiêu nhằm phát triển các sản phẩm xanh hơn và làm cho việc tái chế trở nên hợp lý, bền vững hơn về mặt kinh tế bởi các nhà sản xuất hàng đầu sẽ tính chi phí thu gom và xử lý cuối đời sản phẩm của họ vào giá mà người tiêu dùng phải trả.

Những giải pháp trong trương lai

Thứ nhất, cần áp đặt chi phí tái chế vào giá thành sản phẩm để đảm bảo rằng mọi sản phẩm bán ra đều được xử lý, tái chế theo đúng quy trình. Quỹ tái chế sẽ có trách nhiệm vận hành quy trình xử lý các tấm pin hết hạn sử dụng một cách an toàn trong thời gian dài ngay cả khi các nhà sản xuất phá sản.

Thứ hai, chính phủ nên ban hành luật để ngừng hoạt động, lưu trữ hoặc tái chế các tấm 'pin' mặt trời để chúng không bị chôn vùi trong các bãi rác. Công dân cũng có quyền khởi kiện các cơ quan chính phủ hay doanh nghiệp khi họ vi phạm luật môi trường. Điều này cần chung tay của cả xã hội phải tham gia tránh khỏi sự phơi nhiễm với các chất độc nguy hiểm.

Thứ ba, chất lượng các tấm 'pin' cần được nghiên cứu và kiểm soát chặt chẽ trước khi đưa ra thị trường. Sustainable Power Group, hoặc sPower từng tuyên bố cadmium trong các tấm pin của họ không tan trong nước nhưng thực tế cho thấy chúng có thể bị rửa trôi gần như hoàn toàn trong vài tháng ra môi trường bởi nước mưa.

Thứ tư, cần có cơ chế giám sát quản lý môi trường. Chương trình Môi trường Liên hợp quốc cần giám sát chặt chẽ hơn các lô hàng chất thải điện tử và khuyến khích các quốc gia nhập khẩu tấm pin mặt trời đã qua sử dụng nên áp dụng một khoản phí tái chế hoặc quản lý dài hạn.

Một quỹ tái chế và quản lý chất thải như vậy sẽ giúp các quốc gia giải quyết các vấn đề khác về chất thải điện tử đồng thời hỗ trợ sự phát triển của một ngành công nghệ cao mới trong việc tái chế các tấm pin mặt trời.

Thứ năm, các nhà sản xuất cần phát triển những tấm mô-đun sạch trong tương lai, không có đầu vào độc hại và kim loại hiếm tái chế.

D.A - K.H