Con người đang đứng trước sự nan giải của nguồn năng lượng. Các nguồn năng lượng truyền thống đã chứng tỏ sự tàn phá môi trường của mình như điện hạt nhân, thủy điện, nhiệt điện. Nhân loại đã có một bước đi khá quyết đoán với các chính sách hỗ trợ mạnh mẽ từ các chính phủ quốc gia để chuyển qua các nguồn năng lượng tái tạo hay còn gọi là năng lượng xanh. Điện năng lượng mặt trời là một trong số đó. Nhưng rất tiếc tôi phải nói với các bạn rằng, điện năng lượng mặt trời cũng không phải là năng lượng xanh.
Lợi thế duy nhất của điện năng lượng mặt trời là không thải khí CO2. Nhưng CO2 chưa bao giờ là khí độc hại ô nhiễm, CO2 chính là thức ăn của cây xanh. Chính tạo hóa đã thiết kế ra điều đó. Không có CO2 cây xanh sẽ chết. Những tấm pin năng lượng mặt trời chính là nguồn ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường.
Nếu các chính phủ không làm điều gì đó thì tương lai khoảng 6 năm nữa, chúng ta bắt đầu phải đối mặt với rác thải pin năng lượng mặt trời.
Sự phát triển mạnh mẽ của điện năng lượng mặt trời
Sự phát triển của nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời, điện gió nằm trong chương trình nghị sự toàn cầu. Các chính phủ đã có những chính sách đồng nhất để thúc đẩy sự phát triển của các nguồn năng lượng này. Quan trọng nhất đó chính sách trợ giá.
Điện năng lượng mặt trời sẽ được hưởng nguồn tín dụng thuế đầu tư bù đắp 26% chi phí đầu tư. Nguồn kinh phí này lấy từ thuế tín chỉ carbon, đánh vào các nguồn thải ra khí CO2. Thuế tín chỉ CO2 đánh vào ngay cả vật sống như heo bò. Nước đầu tiên áp dụng vào năm 2030 là Đan Mạch.
Sau năm 2023, tín dụng thuế sẽ giảm vĩnh viễn xuống còn 10% đối với các nhà lắp đặt thương mại.
Điện năng lượng mặt trời phát triển đặc biệt bùng nổ ở Mỹ. Đến nay Mỹ đã có thể cung cấp với tổng công suất hơn 19 gigawatt so với 13 gigawawtt vào năm 2019.
Công nghệ pin năng lượng mặt trời cũng phát triển nhanh chóng. Hiệu suất chuyển hóa tốt hơn 0,5% mỗi năm. Giá cả cũng giảm mạnh kể từ khi Trung Quốc tham gia vào việc sản xuất các tấm pin năng lượng mặt trời.
Rác pin năng lượng mặt trời tăng nhanh chóng
Các chính sách ưu đãi đã giúp điện năng lượng mặt trời phát triển nhanh chóng. Các tấm pin năng lượng mặt trời trải dài trên mặt đất, phủ trên các tòa nhà, nóc mái nhà. Nhưng không một ai tính đến chúng ta phải làm gì khi những tấm pin này hết hạn sử dụng.
Cơ quan Năng Lượng Tái Tạo Quốc Tế IRENA khẳng định rằng vào đầu những năm 2030 sẽ bắt đầu có một lượng lớn chất thải. Đến năm 2050 sẽ đạt tổng cộng 78 triệu tấn rác pin năng lượng mặt trời.
Chỉ riêng ở Mỹ, Năm 2031 khối lượng chất thải sẽ vượt qua khối lượng lắp đặt mới. Đến năm 2035 thì các tấm pin bị loại bỏ lớn hơn các đơn vị mới được bán ra gấp 2,56 lần. Và cứ thế nó sẽ tiếp tục gia tăng.
Tuy nhiên tính toán của IRENA đã bỏ qua một thực tế là các tấm pin năng lượng mặt trời có thể bị thải ra trước khi hết hạn sử dụng so công nghệ được đổi mới khiến các tấm pin đời sau hiệu quả kinh tế hơn. Ước tính có thể lượng rác thải thực tế sẽ gấp 40 lần so với dự đoán của IRENA.
Ai sẽ xử lý khối rác thải khổng lồ được tống ra môi trường hàng năm đó? Bây giờ điện năng lượng mặt trời có thể vẫn còn đẹp trong giấc mơ nhiều người, nhưng nó sẽ u ám đi nhanh chóng khi rác thải độc hại của nó bắt đầu tống ra môi trường.
Điện năng lượng mặt trời đắt đỏ
Nếu so với các nguồn năng lượng truyền thống thì điện năng lượng mặt trời khá đắt đỏ. Nhưng dưới các chính sách ưu đãi mạnh mẽ của chính phủ, việc kinh doanh khai thác điện năng lượng mặt trời đã trở nên khả thi.
Tuy nhiên, nguồn điện này vẫn chưa tính đủ các chi phí.
Các tấm pin năng lượng mặt trời được xếp vào rác thải nguy hại. Nên khi tháo dỡ sẽ tốn chi phí cho lực lượng tháo dỡ chuyên nghiệp. Nếu không nó có thể sẽ vỡ vụn. Ở một số quốc gia, loại rác thải nguy hại này phải được vận chuyển trên một số đường cho phép.
Rác thải Pin năng lượng mặt trời gần như không có giá trị đáng kể, ngoài trừ bạc và một ít kim loại nặng. Nó cấu tạo chủ yếu từ các tấm kính, một loại vật liệu giá trị thấp. Nếu thải ra môi trường thì tàn phá môi trường, nếu tái tạo thì lại không khả thi về mặt kinh tế.
Hầu hết công ty sản xuất hiện nay đều không tái chế pin rác. Hiện nay ở Mỹ chỉ có duy nhất công ty First Solar thực hiện việc tái chế. Chi phí tái chế lên đến 20-30 đô cho một tấm pin. Trong khi đó chi phí thải rác chỉ khoảng 1 – 2 USD.
Điện năng lượng mặt trời tàn phá môi trường
Điện năng lượng mặt trời vốn đắt đỏ nay sẽ đắt đỏ hơn khi tính đủ các chi phí phá hoại môi sinh. Các tác động đến đất, nước hay vật liệu nguy hiểm trong sản xuất phụ thuộc vào công nghệ. Có hai loại công nghệ lớn là pin mặt trời quang điện (PV) hoặc nhà máy nhiệt mặt trời tập trung (CSP).
Tác động của điện năng lượng mặt trời đến đất
Các tấm pin năng lượng mặt trời phủ trải dài trên đất sẽ làm suy thoái đất và mất môi trường sống. Thiếu ánh nắng mặt trời, cây xanh và nhiều loại sinh vật khác không thể sống được.
Tổng diện tích đất yêu cầu phụ thuộc vào cường độ ánh sáng mặt trời, công nghệ, địa hình.
Các hệ thống PV quy mô dao động từ 3,5 đến 10 mẫu Anh mỗi megawatt. Trong khi ước tính cho các cơ sở CSP là từ 4 đến 16,5 mẫu Anh mỗi megawatt.
Các dự án năng lượng mặt trời tranh giành đất nông nghiệp và đất rừng. Nơi đặt các tấm pin năng lượng mặt trời lý tưởng nhất là nơi đất bị bỏ hoang. Ví dụ như sa mạc Sahara. Cũng có thể đặt các tấm pin trên nóc các tòa nhà thương mại, mái nhà.
Tác động của điện năng lượng mặt trời đến nước
Cũng như tác động đến nguồn nước của pin Lithium, pin năng lượng mặt trời cũng có tác động tương tự. Vì trong quá trình sản xuất pin, nước là một tài nguyên cần thiết. Trong quá trình sản xuất pin thì có rất nhiều hóa chất độc hại được sử dụng. Vì vậy sẽ gây ra ô nhiễm nguồn nước địa phương.
Các nhà máy nhiệt điện mặt trời tập trung CSP thì cần nước để làm mát.
Các nhà máy CSP sử dụng công nghệ tuần hoàn ướt với tháp giải nhiệt rút từ 600 đến 650 gallon nước cho mỗi megawatt giờ điện được sản xuất.
Các nhà máy CSP với công nghệ làm mát một lần có mức độ rút nước cao hơn. Nhưng tổng lượng nước tiêu thụ thấp hơn (vì nước không bị mất dưới dạng hơi nước).
Công nghệ làm mát khô có thể giảm sử dụng nước tại các nhà máy CSP khoảng 90%. Tuy nhiên, sự đánh đổi để tiết kiệm nước này là chi phí cao hơn và hiệu quả thấp hơn. Ngoài ra, công nghệ làm mát khô kém hiệu quả hơn đáng kể ở nhiệt độ trên 100 độ F.
Pin năng lượng mặt trời làm ô nhiễm môi trường
Pin năng lượng mặt trời làm ô nhiễm môi trường bắt đầu từ quá trình sản xuất. Sau đó là đến khi nó trở thành rác thải chôn lấp.
Trong quá trình sản xuất một số hóa chất độc hại được sử dụng để làm sạch bề mặt bán dẫn. Các hóa chất này gồm axit clohydric, axit sulfuric, axit nitric, hydro florua, trichloroethane và acetone.
Công nhân cũng đối mặt rủi ro sức khỏe khi hít phải bụi silicon.
Các tế bào PV màng mỏng chứa một số vật liệu còn độc hại hơn so với tế bào quang điện silicon truyền thống. Đó là các chất gallium arsenide, đồng-indium-gallium-diselenide và cadmium-telluride. Nếu không được xử lý đúng cách thì chúng sẽ đe dọa nghiêm trọng về môi trường và sức khỏe cộng đồng.
Giải pháp nào để tái chế rác pin năng lượng mặt trời
Để bảo vệ môi trường thì giải pháp duy nhất là phải tái chế rác pin năng lượng mặt trời. Liên minh Châu Âu đã có chỉ thị WEEE vào năm 2000. Theo chỉ thị này thì các nhà sản xuất pin năng lượng mặt trời phải có trách nhiệm tái chế pin năng lượng mặt trời hết hạn của họ.
Tuy nhiên chỉ thị này có vẻ xa rời thực tế và không khả thi.
Chỉ thị WEEE khó thành hiện thực
Bạn cũng biết năm 2031 thì số lượng rác pin năng lượng mặt trời đã bằng số lượng pin mới đưa vào thị trường, năm 2035 thì rác pin đã gấp 2,56 lần. Chi phí tái chế vốn đã rất cao với lượng rác đó việc kinh doanh không thể khả thi.
Các nhà sản xuất pin năng lượng mặt trời chủ yếu ở Trung Quốc. Trước đó, Trung Quốc đã thực hiện cắt giảm trợ cấp với điện mặt trời. Năm qua các nhà sản xuất pin mặt trời đã chứng kiến tài sản của họ giảm 80%. Rất nhiều nhà sản xuất đã rớt khỏi thị trường. Và các tấm pin của họ đã trở thành vô chủ. Ai sẽ chịu trách nhiệm tái chế những tấm pin vô chủ?
Giải pháp nhờ chính phủ trợ cấp
Rõ ràng với tính không khả thi về mặt kinh tế khi khối lượng chất thải pin năng lượng mặt trời ngày càng tăng cao thì điểm trông chờ cuối cùng vẫn là chính phủ. Nghĩa là trông chờ vào tiền thuế của dân chúng. Cần trợ cấp nhiều hơn nữa. Bây giờ là trợ cấp để xử lý chất thải từ điện năng lượng mặt trời.
Đồng thời nhiều ý kiến cho rằng chính phủ các nước cần nhanh chóng ra bộ luật bắt buộc nhà sản xuất xử lý rác thải trước khi ngày càng nhiều rác thải vô chủ.
Dù là giải pháp nào, chúng ta vẫn thấy điện năng lượng mặt trời vẫn không thực sự là xanh.
