Có nhầm lẫn chăng khi coi pin mặt trời hết hạn sử dụng là chất thải nguy hại?

Tập đoàn Sao Mai với bước đi tiên phong trong phát triển năng lượng sạch   

                                                                                                                                   

Trang trại điện mặt trời nơi biên giới Tây Nam.

Trung tuần tháng 11/2020, Hội nghị Bộ trưởng Năng lượng các nước ASEAN lần thứ 38 đã thống nhất đặt mục tiêu tăng tỉ lệ năng lượng tái tạo lên 23% trong cơ cấu nguồn điện và giảm cường độ năng lượng xuống 32% vào năm 2025. 10 nước thành viên, trong đó có Việt Nam tiếp tục xây dựng lộ trình phát triển năng lượng tái tạo thông qua triển khai các chương trình, kế hoạch nhằm đạt được mục tiêu đề ra.

Đại diện Liên minh châu Âu (EU) cũng có các chính sách ưu tiên trong phát triển năng lượng và các triển vọng hợp tác ASEAN-EU trong lĩnh vực chuyển dịch năng lượng bền vững khu vực ASEAN.

Năng lượng mặt trời sự lựa chọn tất yếu

Rõ ràng, ở kỷ nguyên mới, NLTT đang bứt tốc khẳng định thế thượng phong đóng góp quan trọng để duy trì phát triển kinh tế - xã hội mang tính bền vững và có ý nghĩa tốt đẹp hơn. Thế giới đang ngày càng đối mặt với vấn nạn ô nhiễm môi trường, sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu, biến đổi khí hậu diễn biến cực đoan và thiên tai khắc nghiệt. Sự phát triển liệu có còn ý nghĩa khi chúng ta đang trả giá quá đắt cho việc tận khai tài nguyên hóa thạch phục vụ cho nhiệt điện, tàn phá rừng tự nhiên, nắn dòng chảy của sông, hồ xây dựng thủy điện… đã bẻ gãy hệ sinh thái tự nhiên gây hệ lụy rất lớn cho môi trường sống của thế hệ hôm nay và mai sau (?!)

Viện Năng lượng - Bộ Công Thương cho rằng, tiềm năng kỹ thuật điện mặt trời tại Việt Nam khoảng 1.677,5 GW. Theo kịch bản kinh tế phát triển cao, đến năm 2030 cần có tổng cộng trên 19 GW điện mặt trời được đưa vào vận hành để phục vụ phát triển kinh tế.

Với tiềm năng lớn như vậy, một số thông tin, ý kiến tiêu cực, không đúng bản chất có thể cản trở đến việc phát triển điện mặt trời ở Việt Nam. Nhiều ý kiến cho rằng, pin năng lượng mặt trời hết hạn sử dụng sẽ trở thành chất thải nguy hại cho môi trường và cần được xử lý. Đó là sự nhận định mang tính duy ý chí, thiếu khách quan, phiến diện.

Có nhầm lẫn chăng khi nói rằng pin năng lượng mặt trời hết hạn sử dụng là chất thải nguy hại?

Theo Ths Đào Minh Hiển - Giám đốc Trung tâm R&D - PECC2, pin năng lượng mặt trời (Solar panel/module) bao gồm nhiều tế bào quang điện (solar cell) - là phần tử bán dẫn có chứa trên bề mặt một số lượng lớn các cảm biến ánh sáng là đốt quang, thực hiện biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện.

Vật liệu chủ yếu chế tạo tế bào quang điện là silic (cát) dạng tinh thể (đơn hay đa tinh thể) hoặc màng silic mỏng, là yếu tố chính của pin mặt trời.

Tế bào quang điện.

Những vật liệu chính được sử dụng làm pin mặt trời:

Cấu tạo pin năng lượng mặt trời.

Khung (Frame): Được làm bằng nhôm.

Kính (Glass): Loại cường lực/an toàn, được sản xuất từ cát với thành phần chủ yếu là Oxit Silic (SiO2) - nguyên liệu thông dụng để sản xuất các đồ dùng như chai lọ thủy tinh đựng thức ăn...

Phim EVA (Encapsulant) là lớp (Polymer mỏng, kết hợp giữa Ethylene và Acetate được sản xuất qua phản ứng trùng hợp dưới áp suất rất cao) giúp liên kết vững chắc giữa tế bào quang điện và kính cường lực nhằm bảo vệ chống va đập, đồng thời nâng cao tuổi thọ các tế bào quang điện.

Lớp phủ “Backsheet” được làm từ PVF (Polyvinyl fluoride - một vật liệu polymer chủ yếu được sử dụng trong nội thất máy bay, làm áo mưa... Một số pin cao cấp hơn thì lớp phủ có thể bằng kính cường lực (loại double glass), có tác dụng bảo về mặt dưới của tế bào quang điện tránh bị mài mòn do môi trường,

Hộp nối điện (Junction box): Vỏ hộp là loại polymer chịu nhiệt, chịu lửa, chịu thời tiết, chống tia UV gây lão hóa... Các đầu nối trong hộp làm bằng đồng thau, phủ bạc, hoặc phủ thiếc.

Hộp nối điện.

Các dây dẫn (Wiring làm bằng đồng, hoặc bạc) liên kết giữa các tế bào quang điện với hộp nối điện.

Như đã nêu, tế bào quang điện (solar cell) được sản xuất trên thị trường là các loại tấm silic dạng đơn/đa tinh thể hoặc màng mỏng silic (thin film). Đối với loại tấm silic dạng đơn/ đa tinh thể, vì nó chỉ là silic nên nói chung không có chất thải nguy hại. Đối với loại mảng mỏng silic, phổ biến là các loại Cadmium Telluride (CdTe) và loại Đồng Indium Gallium Selenide (CIGS) có thành phần Cadmi và Selen, nên chúng có chất độc nguy hại. Các loại công nghệ mảng mỏng này có đặc điểm là hiệu suất chuyển hóa thấp hơn, chỉ từ 11-16%, trong khi công nghệ đơn/ đa tinh thể có hiệu suất cao hơn (loại đơn tinh thể có hiệu suất lên tới 21%). Thực tế hiện nay, 106 dự án điện mặt tròi ở Việt Nam đều dùng tấm pin loại Silic đơn/ đa tinh thể, nên có thể nhận thấy rằng: Thành phần cấu tạo chính của pin năng lượng mặt trời ở Việt Nam không chứa các chất nguy hại. Vậy nguyên do đâu nhiều thông tin lại nói rằng: Pin mặt trời hết hạn sử dụng sẽ trở thành chất thải nguy hại và cần có biện pháp xử lý?

Nhận định chưa chính xác này xuất phát từ tên gọi của điện năng lượng mặt trời là “PIN” trong tiếng Việt, hoặc cấu tạo của nó có từ “CELL” trong tiếng Anh.

Khi nói đến từ “PIN”; tiếng Pháp “PILE”, tiếng Anh là “BATTERY”, hay còn gọi là “ACCU” (tiếng Pháp), Việt hóa là “ẮC QUY” cho mục đích sử dụng tích điện.

Từ thời Pháp thuộc, đèn pin, đài (radio) dùng pin là đồ dùng phổ biến lúc bấy giờ của các quý tộc, địa chủ giàu có tại Việt Nam. Trong những năm ở thế kỷ XX, chúng ta rất thân thuộc với pin nhãn hiệu “Con Ó”, “Con Thỏ”.

Đèn Pin cổ xưa và Pin Con Ó.

Vì vậy, khi nhắc đến PIN người ta liên tưởng ngay đến chất thải nguy hại (Acid, chì), do đó PIN mặt trời trở thành “nạn nhân” của việc đặt tên này (“PIN MẶT TRỜI”).

Vậy tại sao lại đặt tên là “PIN MẶT TRỜI” mà không dùng tên khác?

Xuất phát từ “CELL”

Trong đời sống hàng ngày, khi ta mua/thay pin cho máy tính xách tay, cho một số dòng điện thoại di động... ta hay thường hỏi “Cục pin này có bao nhiêu cell?”, “4 cell hay 6 cell vậy?”... Đây là một thuật ngữ chuyên môn để nói lên dung lượng của pin một cách đơn giản.

Hệ thống “PIN MẶT TRỜI” và “PIN TÍCH ĐIỆN” có tính tương đồng như sau:

Cấu tạo của các bộ ắc quy cũng xuất phát từ các CELL có điện áp vài volt >> các CELL ghép lại với nhau thành MODULE >> các MODULE liên kết với nhau thành RACK >> và cuối cùng sẽ trở thành HỆ THỐNG (SYSTEM) tích điện.

Cấu thành hệ thống pin tích điện.

Đối với “PIN MẶT TRỜI” cũng tương tự, từ các tế bào quang điện là CELL >> liên kết với nhau thành MODULE/PANEL >> các MODULE liên kết với nhau thành ARRAY/TABLE >> và cuối cùng sẽ trở thành HỆ THỐNG (SYSTEM) năng lượng mặt trời.

Cấu thành hệ thống pin năng lượng mặt trời PV.

Vì vậy, việc đặt tên có từ “PIN” cho hệ thống điện năng lượng mặt trời xuất phát từ tính tương đồng này. Nhưng “PIN MẶT TRỜI” không phải là chất thải nguy hại và bị nhầm lẫn do đặt tên./.                                           

THẾ VINH