Các tấm pin mặt trời đã qua sử dụng có thể cung cấp cho sự bùng nổ tài nguyên tiếp theo của Úc: nghiên cứu cho thấy
Tiến sĩ Rong Deng/Đặng tiên sinh từ Đại học New South Wales (UNSW) cho biết đã đến lúc ngừng suy nghĩ về các tấm pin mặt trời như một cuộc khủng hoảng rác thải trong tương lai và xem chúng như một nguồn tài nguyên khai thác có giá trị có thể cung cấp hoàn toàn một số vật liệu quan trọng mà ngành công nghiệp cần.
Sự thay đổi quan điểm diễn ra khi một bài báo do Đặng dẫn đầu cho thấy các tấm pin mặt trời tái chế có thể, trong 15 năm, cung cấp 50% nhu cầu bạc và nhôm của ngành, và trong vòng 25 năm, tất cả những nhu cầu đó sẽ đáp ứng được tất cả những nhu cầu đó vì các mẫu cũ sử dụng nhiều kim loại hơn các mẫu mới hơn, nhiều hơn những cái tiên tiến.
“Ngành công nghiệp PV có thể cạn kiệt bạc nếu mức tiêu thụ giữ nguyên trong khi thị trường dự kiến sẽ tăng trưởng gấp 20 lần. Ý nghĩa là giảm lượng bạc được sử dụng trong các tấm pin mặt trời hiện tại hoặc thay thế nó bằng các vật liệu khác (chẳng hạn như đồng, đó là những gì Sundrive đang làm)”, Deng nói với RenewEconomy.
“Tái chế có thể giúp ích nhưng sẽ có sự chậm trễ đáng kể. Chúng tôi đề xuất rằng với các biện pháp tái chế hiệu quả, trong 15 năm, lượng thu hồi từ chất thải có thể đủ để đáp ứng nhu cầu, loại bỏ nhu cầu khai thác từ lòng đất. Thay vào đó, chúng tôi sẽ “khai thác” vật liệu từ rác thải.”
Ước tính khối lượng và vị trí của vật liệu phế thải tấm pin mặt trời vào năm 2050.
Các tấm pin sẽ đến từ đâu là một lĩnh vực vẫn chưa được nghiên cứu trước đây vạch ra rõ ràng, đây là một điểm mà các nhà nghiên cứu của UNSW muốn làm rõ.
Đến năm 2050, Queensland và NSW sẽ chiếm khoảng 1/3 lượng rác thải từ tấm pin mặt trời và phần lớn sẽ là công nghệ c-Si.
Chất thải nguyên liệu chính sẽ là thủy tinh vào khoảng 2,5 triệu tấn vào năm 2050, cũng như khung nhôm và silicon đóng góp một phần đáng kể ở mức tương ứng ~ 300.000 và ~ 120.000 tấn. Bạc sẽ là dòng thải nhỏ hơn ở mức ~5000 tấn.
Không, thay thế hệ thống mái nhà sớm sẽ không giúp ích gì
Đặng cảnh báo không nên tạo ra nhiều chất thải hơn mức cần thiết, nói rằng việc loại bỏ nhiều tấm pin mặt trời hơn ra khỏi lưu thông trước khi chúng ngừng hoạt động là không khả thi về mặt kinh tế hoặc môi trường.
Cô nói: “Theo hệ thống phân cấp quản lý chất thải, việc giảm chất thải luôn được ưu tiên hàng đầu.
Sự yêu thích của người Úc đối với quang điện trên mái nhà có nghĩa là 80% tấm pin mặt trời cũ trong tương lai gần sẽ đến từ năng lượng mặt trời dân dụng, giảm xuống còn 60% vào năm 2045, do các ưu đãi của chính phủ và nhân viên bán hàng “khăng khăng” khuyến khích thay thế sớm các mô-đun, mặc dù vẫn còn hợp lý về mặt kỹ thuật, làm giảm tuổi thọ thực tế trung bình của hệ thống 100 kW.
“Tôi nghĩ nâng cao nhận thức cộng đồng là chìa khóa ở đó. Tấm pin năng lượng mặt trời có tuổi thọ cao từ 25 đến 30 năm, điều này khá hiếm đối với các sản phẩm tiêu dùng. Không có sản phẩm nào chúng ta sử dụng hàng ngày—ô tô, TV, điện thoại di động—có thể tồn tại lâu được như vậy. Người Úc nhận thức được rằng năng lượng mặt trời có thể giúp giảm hóa đơn năng lượng, nhưng cũng cần được giáo dục về tuổi thọ của chúng và thực tế là chúng vẫn tiếp tục tạo ra điện ngay cả sau thời gian hoàn vốn,” Deng nói.
Cô cho biết những lo ngại vô căn cứ về chất độc và chất thải của mô-đun quang điện đang làm chậm quá trình khử cacbon.
“Lượng rác thải điện tử cao hơn đáng kể so với PV và chúng cũng chứa bạc. Nâng cao năng lực tái chế trong nước nói chung, để cải thiện tỷ lệ thu hồi tài nguyên và giữ chúng trong nền kinh tế của chúng ta, thay vì gửi tất cả vật liệu có giá trị chứa chất thải ra nước ngoài, là một cơ hội tốt.”
Đến năm 2050, tỷ lệ chất thải năng lượng mặt trời của PV trên mái nhà sẽ giảm xuống 60%.
Tái chế hoặc đối mặt với những hạn chế
Các nhà nghiên cứu đã tăng đáng kể ước tính về số lượng các tấm quang điện mặt trời sẽ ngừng hoạt động trong những năm tới năm 2050.
Đến năm 2030, họ ước tính khối lượng tích lũy của các tấm pin mặt trời hết tuổi thọ – 4/5 trong số đó sẽ là từ các hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà thường được thay thế sớm hơn thời gian sử dụng kỹ thuật của chúng – sẽ là 250.000 đến 700.000 tấn.
Đến năm 2050, con số đó sẽ đạt 2-3 triệu tấn.
Đặng cho biết, những con số này cao gấp 7 lần so với các ước tính nghiên cứu khác và cao hơn 1 đến 2 lần so với dự báo về chất thải do DEECCW công bố.
Nếu Úc và thế giới không bắt đầu coi các tấm pin mặt trời như một nguồn tài nguyên khai thác, ngành này sẽ bắt đầu gây áp lực lên trữ lượng tài nguyên khi nhu cầu tăng lên.
Nếu thế giới có thể đạt được 100% năng lượng tái tạo với 20 terrawatt (TW) PV được lắp đặt trên toàn cầu vào năm 2050, điều đó sẽ cần 15 năm cung cấp bạc toàn cầu.
Indium, được sử dụng trong các tấm màng mỏng, có thể được sử dụng hoàn toàn trong vòng 16–55 năm tới nếu nhu cầu không đổi. Và trữ lượng Tellurium toàn cầu có thể cạn kiệt sau 63 năm với mức cung hiện tại.
