Pin năng lượng mặt trời được tái chế như thế nào (?)
Pin năng lượng mặt trời được tái chế ” không cần đưa lên mặt trăng hoặc nướng bò 1 nắng “.Xử lý pin mặt trời 1 các nhẹ nhàng bằng các nhà máy tái chế hiện đại trên thế giới, Những tấm pin mặt trời được sử dụng trên 30 năm sẽ được đưa vào các nhà máy tái chế để xử lý. nhà máy tái chế tấm pin năng lượng mặt trời của Veolia ở Rousset, Pháp vào ngày 25/6/2018 tái chế 1.300 tấn tấm pin mặt trời vào năm 2018 và dự kiến tái chế lên tới 4.000 tấn vào năm 2022.
Thành phần vật liệu của các tấm pin mặt trời thường như sau:
Thành phần Chiếm tỷ lệ %
Thủy tinh (glass) 76%
Plastic 10%
Nhôm (Aluminium) 8%
Silicon 5%
Kim loại 1%
Xử lý các tấm pin mặt trời. Từ thành phần hóa học nêu trên, chất thải bảng PV vẫn thuộc phân loại chất thải chung. Một ngoại lệ duy nhất tồn tại ở EU, nơi tấm PV được định nghĩa là chất thải điện tử trong Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) Directive. Do đó, việc quản lý chất thải của bảng điều khiển PV được quy định bởi chỉ thị này, ngoài ra còn có các khung pháp lý khác. Năm 2019, Bắc Carolina đã thông qua dự luật yêu cầu Ủy ban quản lý môi trường xây dựng các quy định và giám sát việc quản lý cuối cùng của các tấm pin mặt trời. Một dự luật được đề xuất cũng sẽ cấm các tấm pin mặt trời được xử lý trong các bãi chôn lấp và yêu cầu các nhà sản xuất cung cấp một chương trình lấy lại.
Cục kiểm soát các chất độc hại của California cũng đang trong quá trình phân loại các mô đun PV thành chất thải phổ quát, điều này sẽ giúp thu gom, vận chuyển và tái chế dễ dàng hơn. New York cũng đã đề xuất một dự luật sẽ thực hiện lệnh cấm chôn lấp và yêu cầu các nhà sản xuất tấm pin mặt trời cung cấp chương trình thu gom và lấy lại.
Các nhà sản xuất pin mặt trời bị ràng buộc bởi pháp luật để thực hiện các yêu cầu pháp lý cụ thể và các tiêu chuẩn tái chế để đảm bảo rằng các tấm pin mặt trời không trở thành gánh nặng cho môi trường. Đó là khi các công nghệ tái chế các tấm pin mặt trời bắt đầu xuất hiện.
Các nhà sản xuất quang điện đã hợp tác với các tổ chức chính phủ và đã đưa ra một vài cách để xử lý chất thải mặt trời.
Bảng điều khiển năng lượng mặt trời
Trên thực tế, nếu các quy trình tái chế không được đưa ra, sẽ có 60 triệu tấn chất thải của các tấm PV nằm trong các bãi chôn lấp vào năm 2050 ; vì tất cả các tế bào PV đều chứa một lượng chất độc hại nhất định, điều đó thực sự sẽ trở thành một cách cung cấp năng lượng không bền vững.
Casey Hines, một giám đốc bán hàng của Dynamic Lifecycl Innovations , một nhà tái chế điện tử có trụ sở tại Onalaska, Wisconsin, nói rằng có rất nhiều điểm tương đồng giữa các mô-đun năng lượng mặt trời và điện tử.
Quy trình tái chế tấm pin chi tiết qua 5 bước
Bước 1 – Thu gom: các tấm pin mặt trời hết hạn được hợp tại các điểm thu gom và xử lý chất thải. Sau đó kỹ thuật sẽ tháo gỡ mảng pin bao gồm dây cáp thép, khung nhôm, giá đỡ và các thiết bị điện tử khác (bộ biến tần, ắc quy…). Sau đó được đưa về các nhà máy tái chế để xử lý.
Bước 2 – nghiền: máy nghiền khiến các tấm pin vỡ vụn thành các mảnh vỡ nhỏ.
Bước 3 – phân loại: các thành phần có trong pin được tách ra.
Bước 4 – sàng: các mảnh vỡ Polyproylen sẽ được tách ra cùng với các chất lỏng, để trai qua giai đoạn sàng lọc. Chỉ để lại các kim loại nặng và chì. Sau đó các mảnh polypropylen được xử lý sạch để sản xuất vỏ pin mới.
Bước 5 – Luyện kim: ở giai đoạn này, pin tái chế được chiết xuất chì và các kim loại nặng từ các cặn pin ở bước 4. Trong quá trình thủy luyện, họ dùng một hóa chất để bổ sung Pyrometallemony làm chất xúc tác để biến đổi hóa học nhằm phục hồi chì và các kìm loại có giá trị. Ở giai đoạn này bao gồm các quá trình như vôi hóa, rang, nấu chảy, tinh tế để lấy sản phẩm cuối cùng là chì.
Tiếp theo, kỹ thuật sẽ rửa rồi sấy khô miếng nhựa polypropylen. Cùng với các vật liệu khác để tái chế nhựa và sản xuất vỏ pin mới. Mặt khác, những tấm nhựa này có thể bán cho các nhà máy sản xuất nguyên liệu nhựa.
Các vật liệu chì đã được làm sạch sẽ đuợc nung và nấu chảy. Sau đó sẽ được đổ vào khuôn phôi và làm nguội. Sau đó chúng được lấy ra khỏi khuôn và đưa đến các nhà máy sản xuất pin.
Vì vậy trong một chừng mực nào đó chúng được thu gôm và tái chế giống như quá trình xử lý rác điện tử và với trình độ kỹ thuật của thế giới hiện nay việc xử lý tái chế các tấm pin mặt trời không còn là vấn đề khó khăn.
Post navigation
Pin Axit cũ được xử lí theo hai cách:
Cách thứ nhất: Trung hòa axit bằng các hợp chất cơ bản công nghiệp biến axit thành nước. Nước được làm sạch, xử lý và kiểm tra để đảm bảo nó tuân thủ các tiêu chuẩn nước, sau đó nó được thải ra hệ thống thoát nước công cộng.
Cách thứ hai: Pin axit cũ cũng có thể được chuyển đổi thành chất natri sunfat. Natri sunfat là một loại bột trắng không mùi được sử dụng để sản xuất bột giặt, dệt may và thủy tinh. Ngoài ra, axit có thể được tái sử dụng để sản xuất các sản phẩm pin mới thông qua quy trình tái chế chuyên dụng.
Ắc quy axit- chì là một loại pin mặt trời
Tái chế pin Kẽm không khí / Kẽm Carbon
Đến 99% loại pin được tái chế. Pin được phân loại thành ba sản phẩm cuối. Các chất đó là: mangan, thép… Các chất này được tái sử dụng. Những sản phẩm mới sẽ được tạo thành nhờ những chất này.
Tái chế pin lithium-ion, niken, niken-cadmium
Nhưng thành phần trong pin được tái sử dụng thành các sản phẩm tái sử dụng lên đến 99.9%. Nhựa được tách ra khỏi các thành phần kim loại trước khi nấu chảy. Mảnh liên kết được tái sử dụng để tạo ra các sản phẩm vật liệu tương ứng. Nhưng chất còn lại sẽ được đưa vào quá trình đun ở nhiệt độ cao. Kết thúc quá trình, các kim loại như sắt, managan, niken, crom sẽ được thu lại. Quá trình luyện kim rất cần những kim loại này. Tất cả những chất này sẽ được mang đến những nhà máy sản xuất ra những sản phẩm mới.
Tái chế pin lithium
Các thành phần còn lại trong pin được giải phóng nhờ tác động lực. Các mảnh nhựa được loại bỏ, các thành phần bên trong sẽ được nghiền nhỏ. Những chất điện giải được trung hòa các mảnh vụng trong nước. Những kim loại màu được tách ra. Các kim loại phế liệu được rửa sạch sau đó được sử dụng để sản xuất vật liệu mới hoặc bán cho những nhà máy sản xuất nguyên liệu. Carbon và Lithium được thu hồi trong những dung dịch sót lại. Chúng được chuyển đổi thành lithium carbonate. Đây là chất thường được dùng để sản xuất phôi kim loại giấy bạc cho pin.
Tái chế pin thủy ngân
Vì độc tính cao nên kim loại năng có trong pin là thủy ngân, nên việc xử lý chúng rất được chú ý. Các bước tái chế 2 chất Hydro và Pyro trong luyện kiem phải được kiểm soát cao. Thủy ngân đã qua sử dụng được tái sản xuất thành các thủy ngân mới. Nó có thể sử dụng trong nhà khoa và dụng cụ đo lường… Tuy nhiên, có một số điểm cần lưu ý đối với việc tái chế pin thủy ngân. Ở một số quốc gia, việc sản xuất pin thủy ngân bị cắt giảm thậm chí bị cấm do nguy cơ độc hại của nó gây ra cho môi trường và sức khỏe.
Công việc tái chế pin mặt trời thật sự đã đem lại nhiều lợi ích cho con người và môi trường. Vấn đề sức khỏe của con người sẽ được đảm bảo hơn đồng thời hạn chế sự ôi nhiễm môi trường do pin mặt trời qua sử dụng gây ra.
Các công nghệ tái chế, xử lý phế thải ĐMT đang phát triển hiện nay trên thế giới
Hình 3 chỉ ra công nghệ tổng quát xử lý, tái chế phế thải PMT đang được nghiên cứu, phát triển trên thế giới hiện nay.
Hình 3. Công nghệ tổng quát xử lý, tái chế phế thải PMT (Nguồn: Marina Monteiro Lunardi cà cộng sự: A Review of Recycling Processes for Photovoltaic Modules, July 2018.
Theo đó, công nghệ xử lý, tái chế các tấm PMT phế thải là công nghệ tổng hợp, kết hợp các công nghệ Vật lý, công nghệ Nhiệt và công nghệ Hóa học.
Công nghệ xử lý, tái chế Vật lý là công nghệ xử lý đầu tiên. Trong công nghệ này, người ta tiến hành tách các thành phần (hay các lớp) của tấm pin như khung nhôm bao quanh, các hộp nối và các cáp điện… của tấm PMT phế thải. Các thành phần này sau đó có thể được nghiền vụn để phân tích các chất độc hại và từ đó có giải pháp xử lý thích hợp. Riêng khung bằng hộp kim nhôm có thể tái luyện để sử dụng lại.
Công đoạn tiếp theo là xử lý, tái chế bằng công nghệ Nhiệt. Trong công đoạn này, các thành phần của tấm PMT phế thải đã được tách ra từ quá trình xử lý Vật lý nói trên, được nung và ủ trong các lò nhiệt ở các nhiệt độ cũng như tốc độ tăng nhiệt độ thích hợp. Ở nhiệt độ cao, các thành phần như keo EVA, bị chảy lỏng. Nhờ đó có thể thu hồi được dây hàn nối, các tấm kính và đặc biệt là có thể thu hồi các PMT Si (solar cells) cũ (đối với PMT tinh thể Silicon), hay các nguyên tố độc hại Cadmium (Cd), Tellurium (Te)… (đối với PMT màng mỏng) để sử dụng lại.
Bằng công nghệ này, Công ty First Solar đã thông báo thu hồi với tỷ lệ 95-97% khối lượng các nguyên tố Cd và Te trong các tấm PMT màng mỏng và chúng có thể tái sử dụng trong các sản phẩm mới của First Solar. Nhược điểm của công nghệ này là tiêu thụ nhiều năng lượng và cũng có thể phát thải một lượng nhỏ khí độc hại trong quá trình nung và ủ PMT ở nhiệt độ cao.
Công đoạn tiếp là xử lý, tái chế Hóa học. Trong công đoạn này, người ta sử dụng các hóa chất (như chất hòa tan, chất ăn mòn, chất phản ứng khử…) để xử lý và thu hồi các thành phần trong tấm PMT phế thải.
Để tăng hiệu quả xử lý, trong các công đoạn trên, người ta còn kết hợp với các công nghệ khác như siêu âm, mài mòn, ngâm chiết... tùy theo công đoạn và chế độ công nghệ.
Cơ chế chính sách khuyến khích, bắt buộc xử lý tái chế phế thải PMT
Trên thế giới
Nói chung, cho đến nay, mặc dù ĐMT đã phát triển và đạt công suất khá lớn (năm 2018 là 505 GW) thế nhưng vẫn còn nhiều các quốc gia trên thế giới chưa có các luật định hay chính sách về xử lý và tái chế phế thải PMT, trừ khối cộng đồng châu Âu (EU).
Lý do chính là vì ĐMT chỉ mới phát triển với công suất đáng kể trong một vài thập niên gần đây, trong khi đó thời gian hoạt động của các tấm PMT lại khá dài, khoảng 25 năm, nên đến nay lượng các tấm PMT phế thải chưa nhiều, chưa gây ra ảnh hưởng lớn đến môi trường. Chỉ đến khoảng sau năm 2035 thì số lượng tấm PMT phế thải mới đáng kể, nếu không xử lý, tái chế sẽ trở thành vấn đề môi trường rất nghiêm trọng.
EU là khu vực đầu tiên trên thế giới ban hành các đạo luật về phế thải điện tử nói chung và phế thải ĐMT nói riêng (Thông tư WEEE đối với phế thải PMT). Luật này của EU bao gồm các điều luật về thu gom, tái chế và tái sử dụng các tấm PMT phế thải cũng như trách nhiệm của các nhà sản xuất và cung cấp các tấm PMT. Theo WEEE, tất cả các nhà sản xuất hoặc nhập khẩu các vật liệu PMT, kể cả tấm PMT, phải đăng ký sản phẩm, trong đó tất cả các số liệu về tấm PMT phải được cung cấp đầy đủ, chi tiết. Hơn nữa, các nhà sản xuất và nhập khẩu phải chịu trách nhiệm việc thu gom, xử lý các tấm PMT phế thải do họ sản xuất hay nhập khẩu khi chúng hết thời hạn sử dụng.
Trong khu vực EU, quốc gia đầu tiên thực hiện Thông tư WEEE là Vương quốc Anh, tiếp đến là Đức. Cộng hòa Sec đã đưa thêm vào một qui định chặt chẽ hơn đối với việc thu hồi và tái chế các tấm PMT phế thải. Hiện nay, Công ty Retina ở Cộng hòa Sec, đang chào mời 2 công nghệ xử lý và dịch vụ tư vấn liên quan đến việc quản lý xử lý phế thải PMT. Ở châu Âu, tổ chức WEEELABEX hoạt động ngoài Cộng hòa Sec chịu trách nhiệm về chuẩn bị các tiêu chuẩn và qui định cấp chứng chỉ liên quan đến việc thu gom, tích trữ, xử lý và tái xử lý theo tinh thần của WEEE và theo dõi các công ty xử lý phế thải.
Ở Ý, để thực hiện WEEE, một điều luật số 49 về quản lý các tấm PMT phế thải cũng đã được ban hành (the Legislative Decree No. 49 of 14 March 2014). Theo điều luật này thì các tấm PMT phế thải cần phải được xử lý tạo ra các nguyên vật liệu để có thể sử dụng lại như các vật liệu tự nhiên khác. Điều luật này còn định lượng rằng, ít nhất 75% (về khối lượng) các tấm PMT hết hạn phải được thu hồi và ít nhất 65% (về khối lượng) phải được tái chế. Tiếp theo, dự kiến sẽ nâng các chỉ tiêu nói trên lên 80% và 70%. Viện quốc gia về nghiên cứu và Bảo vệ Môi trường Ý được giao trách nhiệm theo dõi việc thực hiện điều luật trên. Hàng năm tổ chức này phải có báo cáo gửi đến “Bộ Bảo vệ Môi trường trên lãnh thổ và trên biển” về số lượng và phân loại các thiết bị điện và điện tử, trong đó có các tấm PMT hết hạn, có trên thị trường, để lên kế hoạch tái chế, tái sử dụng, và được phục hồi.
Các nước khác trên thế giới ngoài khối EU, như Mỹ, Nhật, Ấn Độ, Úc, Thái Lan… đều đã nhận thấy cần phải xây dựng và ban hành các điều luật, các chính sách, cơ chế nhằm khuyến khích, thậm chí bắt buộc về xử lý, tái chế và tái sử dụng các tấm PMT phế thải. Ở các quốc gia này đã bắt đầu có các thông tư, các qui định liên quan đến trách nhiệm thu hồi, xử lý, tái chế các tấm PMT phế thải.
Điều đáng nói, Trung Quốc là nước sản xuất và lắp đặt PMT hàng đầu thế giới, nhưng hiện nay vẫn chưa có các qui định hay luật định nào về xử lý và tái chế đối với rác thải từ các tấm PMT hết thời hạn.
Ở Việt Nam theo PGS.TS.Đặng Đình Thống
Với tiềm năng năng lượng mặt trời dồi dào, ĐMT cũng được xác định là công nghệ điện NLTT ưu tiên phát triển ở Việt Nam. Điều này được thể hiện qua một số Văn bản pháp luật quan trọng gần đây của Chính phủ như Quyết định số 11/2016/QĐ-TTg ngày 11/4/2017 về cơ chế khuyến khích phát triển ĐMT ở Việt Nam; Quy hoạch phát triển điện điều chỉnh giai đoạn 2011-2030 (Quyết Định số 428/QĐ-TTg, ngày 18/3/2016); Nghị Quyết số 55/-NQ/TW, ngày 11/2/2020 của Bộ Chính trị về định hướng chiến lược phát triển năng lượng quốc gia đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045. Và gần đây nhất là Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg, ngày 6/4/2020 về cơ chế khuyến khích phát triển ĐMT ở Việt Nam…
Nhờ các chính sách, cơ chế đã ban hành, nên chỉ trong một thời gian rất ngắn, từ 2017 đến 2019, ĐMT ở Việt Nam đã có bước phát triển vượt bậc. Từ vài MW năm 2016, đến cuối năm 2019 tổng suất lắp đặt đã đạt tới khoảng 4.500 MW, hàng năm cung cấp cho đất nước hơn 10 tỷ kWh, tạo ra một diện mạo mới cho ngành năng lượng Việt Nam nói chung và ngành điện sạch nói riêng.
Theo Quyết định số 2068/QĐ-TTg về Chiến lược phát triển NLTT đến năm 2030, tầm nhìn đến 2050, thì điện năng sản xuất từ ĐMT đến các năm 2030 và 2050 sẽ lần lượt là 35,4 tỷ kWh và 210 tỷ kWh. Với cường độ năng lượng mặt trời ở Việt Nam, để có được các sản lượng ĐMT nói trên thì công suất lắp đặt ĐMT đến các năm 2030 và 2050 lần lượt vào khoảng 29.000 MWp và 170.000 MWp.
Trung bình một nguồn ĐMT công suất 1 MWp sẽ thải ra gần 70 tấn phế thải sau khoảng 20-25 năm kể từ ngày nguồn bắt đầu phát điện. Như vậy, theo dự báo của Chiến lược Phát triển NLTT đã nói ở trên, thì lượng PMT phế thải đến năm 2030 và đến năm 2050 lần lượt là khoảng 2 triệu tấn và 12 triệu tấn. Nếu không được quản lý, thu gom, tái chế thì chắc chắn với số lượng lớn như thế của phế thải PMT sẽ gây ra ô nhiễm môi trường hết sức trầm trọng và lãng phí rất lớn về tài nguyên thiên nhiên.
Nhưng cho đến nay, ở Việt Nam vẫn chưa có các nghiên cứu, ứng dụng công nghệ xử lý cũng như chính sách về phế thải ĐMT.
Kết luận
Phế thải từ các tấm PMT hết hạn sẽ là một vấn đề môi trường rất lớn trong những thập niên tới trên thế giới và Việt Nam cũng không ngoại lệ. Ngoài ra, việc thu gom, tái chế các tấm PMT phế thải còn mang lại lợi ích rất lớn về tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên và làm tăng hiệu quả kinh tế của công nghiệp ĐMT, vì khoảng 80% vật liệu từ tấm PMT phế thải có thể thu hồi và tái sử dụng.
Vì vậy, việc nghiên cứu, phát triển các công nghệ thu gom, xử lý và tái chế cũng như ban hành các cơ chế, chính sách cho các hoạt động này trở nên ngày càng quan trọng và cấp bách hơn.
MẠN ĐÀM
TUY NHIÊN KHI THẾ GIỚI PHÁT MINH VÀ PHÁT TRIỂN BẤT CỨ 1 LĨNH VỰC GÌ THÌ CÁC NHÀ KHOA HỌC ĐỀU CÓ GIẢI PHÁP XỬ LÝ ĐỐI PHÓ VỚI CÁC TÌNH HUỐNG SẼ XẨY RA - VÌ HƠN AI HẾT HỌ HIỂU HẾT CÁC THÀNH PHẦN CẤU TẠO SẢN PHẨM ĐÓ -CÒN CHÚNG TA LO XA VẤN ĐỀ ĐỘC HẠI LÀ RĨ NHIÊN -TUY NHIÊN KHI PHÁT BIỂU RA ĐẠI CHÚNG CẦN PHẢI HIỂU SÂU HƠN VỀ CÁC THÀNH PHẨN .GIẢI PHÁP SỬ LÝ -ĐỐI PHÁP TƯƠNG LAI CÔNG NGHỆ ĐỐI PHÓ -CHỨ ĐỂ NƯỚNG BÒ 1 NẮNG THÌ PHÍ PHẠM QUÁ
tổng hợp các nguồn quốc tế và việt nam
NHẬN XÉT&BÌNH LUẬN
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét