Hầu hết chất thải trong pin đều thuộc nhóm rác thải thông thường
Các tấm pin năng lượng mặt trời thường có 5 lớp chính, không tính khung nhôm và hộp đấu nối ở bên ngoài. Trong 5 lớp chính chỉ có lớp tế bào quang điện có thể chứa chất gây ô nhiễm môi trường. Những lớp khác đều là những vật liệu thông thường được sử dụng hàng ngày và không có chất độc hại. Thông thường, lớp tế bào quang điện sẽ dày khoảng 0,2mm và chiếm khoảng 6 - 8% khối lượng của tấm pin.
Hiện nay, các hãng sản xuất pin mặt trời trên thế giới chủ yếu sử dụng 2 loại tế bào quang điện silic và tế bào quang điện màng mỏng. Trong đó, tế bào quang điện silic hầu như không chứa chất độc hại, còn tế bào quang điên màng mỏng thường sử dụng một số kim loại nặng và độc hại như cadmium, selenium, tellurium, indium…
Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) đã thực hiện thí nghiệm trên các tấm pin mặt trời hết hạn tại Mỹ, Đức và Nhật nhằm xác định mức độ rò rỉ chất thải. Kết quả cho thấy, hầu hết chất thải trong pin đều thuộc nhóm rác thải thông thường. Nồng độ kim loại nặng và độc hại rất ít hoặc không có, nồng độ cadmium không quá 0,22mg/lít và chì không quá 11mg/lít.
Theo Chủ tịch Hiệp hội Năng lượng Việt Nam - Trần Viết Ngãi, các tấm pin gây thải ra môi trường nặng hay nhẹ liên quan đến chất lượng của pin, tỷ lệ các thành phần mà nhà sản xuất sử dụng. Các thành phần sản xuất tấm pin gồm nhựa, silicon, một số hoạt chất dẫn có tính dẫn điện như thạch anh, kim loại dẫn điện. Tuy nhiên, nhựa vẫn là thành phần chính trong mỗi tấm pin. Việc bóc tách các thành phần này không khó, nhưng thực tế trong các quy định chỉ nói thu gom còn xử lý bóc tách không nói rõ. Mặt khác, về khoa học, hầu hết các tấm pin đã dùng hết tuổi thọ sẽ phải bỏ vì tái tạo còn tốn nhiều chi phí hơn cả thay mới. Với bối cảnh xã hội Việt Nam, người dân có thể sẽ đập nhỏ, vứt bừa bãi như rác thải thông thường. Do đó, vấn đề xử lý ô nhiễm từ chất thải của các tấm panel điện mặt trời tại Việt Nam cấp thiết hơn so với các nước khác.
Cần có cơ chế, chính sách về tái chế pin năng lượng mặt trời
Báo cáo của IEA cho biết, vào năm 2030 công suất điện mặt trời sẽ đạt khoảng 1.632GW và tăng lên 4.512GW vào năm 2050.
IEA cũng dự báo 5 nước dẫn đầu thế giới về khối lượng pin năng lượng mặt trời vào năm 2050 sẽ có khoảng 49,3 triệu tấn và chiếm khoảng 85% khối lượng toàn cầu. Trong đó, Trung Quốc dẫn đầu với 20 triệu tấn, kế tiếp là Mỹ (10), Nhật (7,5), Ấn Độ (7,5) và Đức (4,3).
Khối lượng pin mặt trời hết hạn thải ra môi trường vào năm 2030 dự kiến đạt khoảng 8 triệu tấn và năm 2050 là khoảng 78 triệu tấn. Tỷ lệ tái chế pin năng lượng mặt trời hiện nay gần như không đáng kể nhưng sẽ dần tăng lên 4% vào năm 2030, khoảng 39% vào năm 2040 và 89% vào năm 2050.
Năm 2018, Tập đoàn Veolia đã xây dựng nhà máy tái chế tấm pin mặt trời đầu tiên tại châu Âu ở Rousset (Pháp) vào năm 2018. Khi đó, công suất tái chế của nhà máy đạt 1.300 tấn/năm, ngang bằng khối lượng tấm pin thải ra trên toàn nước Pháp. Trong thời gian tới, công suất của nhà máy dự kiến sẽ tăng lên 4000 tấn/năm vào 2022 và tiến tới mục tiêu tái chế pin mặt trời cho khu vực châu Âu.
Về công nghệ tái chế, thành phần của pin mặt trời loại silic sẽ được tái sử dụng nhiều hơn, bao gồm 95% phần kính, 100% kim loại, 80% module và 85% silicon. Trong khi đó, pin mặt trời loại màng mỏng chỉ có thể tái chế khoảng 95% chất bán dẫn và 90% kính.
Tại Việt Nam, công suất điện mặt trời năm 2019 đạt khoảng 6,74GW. Dự thảo của Quy hoạch Điện VIII dự báo công suất sẽ tăng lên 18,89GW vào năm 2030 và khoảng 53GW vào năm 2045. Nếu các dự báo này chính xác thì khối lượng chất thải của pin mặt trời tại Việt Nam vào năm 2035 ước tính đạt 404 nghìn tấn và khoảng 1,9 triệu tấn vào năm 2045.
Nhưng điều đáng nói là không chỉ Việt Nam mà ngay cả những nước dẫn đầu thế giới về năng lượng mặt trời cũng chưa có cơ chế, chính sách về tái chế, trừ một số nước thuộc Liên minh châu Âu. Nguyên nhân có thể là các nước nhận định vấn đề rác thải từ pin mặt trời chưa cấp bách.
Tuy nhiên, để đảm bảo phát triển bền vững, các nước cần sớm nghiên cứu về cơ chế, chính sách phù hợp để quản lý và xử lý rác thải từ các tấm pin mặt trời. Việt Nam cũng không nằm ngoài dù khối lượng chất thải từ pin mặt trời ở nước ta khá nhỏ so với các nước dẫn đầu trên thế giới. Thậm chí, nếu nhìn từ góc độ kinh tế thì đây còn là cơ hội để các nước phát triển ngành công nghiệp tái chế tấm pin mặt trời trong tương lai.
GS Trần Đình Long, Viện trưởng Viện Điện lực Việt Nam, nhận xét thực tế, với tuổi thọ một dự án điện mặt trời đến 20 - 25 năm, yếu tố pháp lý ràng buộc về trách nhiệm xử lý các tấm pin mặt trời sau khi dự án hoàn tất vẫn còn “mỏng” hay nói đúng hơn là chưa có. Bài toán phát triển ĐMT gắn với sự phát triển bền vững môi trường vẫn chưa được coi trọng, thậm chí còn bị bỏ quên trong nỗ lực tăng tốc phát triển điện mặt trời của các nhà quản lý. “Trong thời gian qua, chúng ta quá chú trọng đến giá mua điện hấp dẫn thế nào để thu hút đầu tư mà “bỏ quên” chi phí xử lý liên quan đến môi trường với những tấm pin rất lớn”.
