Khủng hoảng rác thải từ tấm pin năng lượng Mặt Trời

Sự gia tăng nhanh chóng các nhà cung cấp pin năng lượng Mặt Trời, kết hợp với việc thiếu kế hoạch thu gom, xử lý và tái chế dẫn đến cuộc khủng hoảng về rác thải pin năng lượng.

Ảnh minh họa

Theo trang The National Tribute (Australia), Australia là quốc gia đứng đầu thế giới về tỷ lệ ứng dụng điện Mặt Trời mái nhà ở các hộ gia đình. Quốc gia châu Đại Dương có tốc độ lắp đặt các tấm pin năng lượng Mặt Trời mới cao gấp 10 lần tốc độ trung bình toàn cầu. Điều này có nghĩa là tính theo bình quân đầu người, vấn đề rác thải điện Mặt Trời mà Australia phải đối mặt lớn hơn nhiều so với các quốc gia khác thế giới. Do đó, Australia cần nghiên cứu và định hướng lại hệ thống luật liên quan đến năng lượng tái tạo nhằm đối phó với cuộc khủng hoảng rác thải từ lĩnh vực này.

Cơ quan Năng lượng tái tạo Quốc tế (IRENA), Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) và Chính phủ Australia đều đã ghi nhận vấn đề rác thải từ điện năng lượng Mặt Trời. Trong bài phát biểu tại Câu lạc bộ Báo chí Quốc gia vào tháng 6/2021, bà Sussan Ley, cựu Bộ trưởng Môi trường Australia, mô tả: “Việc sử dụng hàng triệu tấm pin Mặt Trời trên khắp Australia, từ mái nhà của các hộ gia đình cho đến các trang trại điện mặt trời, có ý nghĩa quan trọng dưới góc độ phát thải. Nhưng sự gia tăng nhanh chóng các nhà bán lẻ và nhà nhập khẩu, kết hợp với việc thiếu một phương pháp tiếp cận toàn ngành trong việc thu gom và tái chế đồng nghĩa với việc ‘cơn ác mộng’ về rác thải đang sắp diễn ra”.

Hơn 3,3 triệu ngôi nhà ở Australia hiện đã được lắp đặt các tấm pin năng lượng Mặt Trời, trong đó có những tấm pin lâu đời đang sắp hết tuổi thọ (khoảng 25-30 năm). Do Australia thiếu các quy định điều chỉnh vấn đề này và năng lực tái chế trong nước còn hạn chế, các tấm pin năng lượng Mặt Trời bị hỏng hoặc hết tuổi thọ sẽ bị đưa ra bãi rác. Các luật về năng lượng tái tạo, chẳng hạn như Điều luật Năng lượng tái tạo (liên quan đến điện) năm 2000, đã thúc đẩy thành công quá trình chuyển đổi năng lượng sạch, nhưng do các luật này tập trung quá nhiều vào năng lượng tái tạo nên không áp dụng cách tiếp cận về vòng đời thiết bị.

Phó giáo sư Crossley cho biết: “Thị trường năng lượng Mặt Trời của Australia đòi hỏi sự can thiệp của các cơ quan quản lý nhằm định hướng lại một cách cơ bản khung pháp lý quản lý các công nghệ năng lượng tái tạo. Việc Australia thiếu một giải pháp đáng tin cậy, cùng với đó là tính toán về quy mô, chi phí và lợi ích liên quan, là những yếu tố mà phương pháp lý thuyết mới đã đề cập, cụ thể là: quy định về năng lượng sạch tuần hoàn”.

Dự án của Phó Giáo sư Crossley nhằm mục đích thiết kế một khuôn khổ mới chi tiết để cải thiện các quy định quản lý và hoạt động thu hồi chất thải năng lượng Mặt Trời ở Australia. Quá trình định hướng lại này là cần thiết vì có tới 90% các tấm pin Mặt Trời ở Australia được chuyển đến bãi rác dưới dạng chất thải độc hại khi chúng hết tuổi thọ. Chất thải năng lượng mặt trời không chỉ gây nguy hại nghiêm trọng đến môi trường mà còn đối với sức khỏe con người. Chúng chứa Cadmium (Cadmi) và chì – các chất có nguy cơ gây ung thư, các vấn đề về thần kinh và tim mạch.

Theo Phó Giáo sư Crossley, hoạt động tái chế các tấm pin năng lượng Mặt Trời trên toàn quốc đã được chính phủ Australia coi là ưu tiên hàng đầu trong vấn đề môi trường suốt 7 năm qua. Tuy nhiên, vẫn chưa có khung pháp lý quốc gia nào giải quyết vấn đề khi các tấm pin Mặt Trời hết tuổi thọ. Bà Crossley cho biết Victoria là bang duy nhất cấm việc chôn lấp rác thải từ các tấm pin năng lượng Mặt Trời, khi xuất hiện một báo cáo cho thấy các công ty năng lượng Mặt Trời đang né tránh việc tái chế. Phó giáo sư nhận định một quy định mới về “năng lượng sạch tuần hoàn” sẽ chú trọng giải quyết môi trường pháp lý phức tạp trong lĩnh vực năng lượng của Australia và thách thức về mặt địa lý của Australia ở nhiều khía cạnh, trong đó bao gồm cả khoảng cách vận chuyển rất xa giữa các khu vực và khả năng tiếp cận các trung tâm tái chế.

Chi phí tái chế mỗi tấm pin Mặt Trời hiện tại ở Australia là 28 AUD (19 USD), cao gần gấp 6 lần chi phí vận chuyển chúng đến bãi rác, khoảng 4,50 AUD. Điều này phản ánh những khó khăn về mặt kỹ thuật và chi phí lao động rất cao để bóc tách chi tiết một tấm pin Mặt Trời thông thường đủ để tái sử dụng các linh kiện bên trong. Điều này cũng phản ánh giá trị của vật liệu thu hồi được từ quá trình tái chế là rất thấp. Các tấm pin Mặt Trời chứa một lượng nhỏ khoáng vật có giá trị, thường ở dạng lớp phủ giống như một lớp màng mỏng – điều này khiến chúng khó có thể khai thác.

Đây không chỉ là vấn đề ở Australia mà các “cường quốc năng lượng Mặt Trời” lớn khác, trong đó có Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc và Mỹ, hiện cũng đang nỗ lực để tìm ra một giải pháp khả thi về mặt thương mại. Ngược lại, Liên minh châu Âu (EU) vào năm 2012 đã sửa đổi một số điều luật nhằm bắt buộc các công ty phải tái chế các tấm pin năng lượng Mặt Trời vì lợi ích về môi trường, sức khỏe và an ninh nguồn cung các kim loại quý. Những nội dung sửa đổi trên không chỉ áp đặt nghĩa vụ pháp lý đối với việc tái chế mà còn đảm bảo rằng việc tái chế có quy mô đủ lớn để khả thi về mặt thương mại.

Tuy nhiên, bối cảnh của Australia có nhiều khó khăn hơn, trong đó khoảng cách để vận chuyển các tấm pin từ Australia ra nước ngoài để tái chế là rất lớn, chi phí vận chuyển từ các vùng nông thôn và vùng sâu vùng xa khá cao; các nhà sản xuất và nhập khẩu năng lượng Mặt Trời nước ngoài vào Australia thu về lợi nhuận lớn khi năng lực ngành sản xuất năng lượng Mặt Trời trong nước còn hạn chế. Kết hợp với việc thiếu nghĩa vụ pháp lý trong việc tái chế, những yếu tố này cũng lý giải vì sao những nỗ lực lặp đi lặp lại của Australia trong việc khuyến khích một mô hình quản lý sản phẩm tự nguyện ở nước này lại không phát huy hiệu quả.

Rác thải từ pin năng lượng Mặt Trời chứa các khoáng chất quan trọng cần thiết cho hoạt động sản xuất các thiết bị công nghệ tiên tiến. Đây là vấn đề đã được chính phủ Australia xác định là góp phần đảm bảo an ninh nguồn cung trong tương lai. Tuy nhiên, điều này chưa nhận được sự quan tâm đầy đủ từ cộng đồng pháp lý ở Australia. Phó Giáo sư Crossley nhấn mạnh cách tiếp cận trong nghiên cứu của bà và các đồng nghiệp là Australia chỉ cần chuyển đổi từ việc “chỉ tập trung vào áp dụng các công nghệ tái tạo” sang “cách tiếp cận vòng đời toàn diện hơn”, bao gồm xác định tiềm năng tái chế và thu hồi các khoáng sản quang trọng sau khi các thiết bị hết tuổi thọ, cũng như việc áp dụng các quy tắc điều chỉnh trong lĩnh vực năng lượng.

Khoahocphattrien