Điện mặt trời và những vấn đề đặt ra về môi trường

TMO – Năng lượng mặt trời được biết đến là nguồn năng lượng tái tạo sạch và dồi dào nhất hiện nay. Các công nghệ năng lượng mặt trời có thể khai thác cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau, bao gồm tạo ra điện, cung cấp ánh sáng và nước nóng để sử dụng trong gia đình, thương mại hoặc công nghiệp. Với các ưu điểm nổi trội về công nghệ, môi trường và tính cạnh tranh trong kinh tế, điện mặt trời đã và đang phát triển rất nhanh trên phạm vi thế giới. Tuy nhiên, song song với đó, thế giới đang phải đối mặt với vấn đề rác thải từ các tấm pin mặt trời hết hạn sử dụng.

Trong những năm gần đây, nhu cầu năng lượng cho phát triển kinh tế - xã hội của mọi quốc gia trên toàn thế giới không ngừng tăng lên, đặc biệt là đối với các nước đang phát triển. Trong khi đó, nguồn năng lượng truyền thống (năng lượng hóa thạch) đã bị khai thác gần cạn kiệt. Điều quan ngại hơn là nguồn năng lượng này phát thải khí nhà kính, gây ô nhiễm môi trường nặng nề đến mức đã làm cho khí hậu Trái đất bị biến đổi, đe dọa sự sinh tồn của mọi động, thực vật trên Trái đất. Trước bối cảnh đó, việc tìm kiếm các nguồn năng lượng mới, năng lượng sạch, là xu hướng tất yếu trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Các nguồn và công nghệ thỏa mãn các yêu cầu nói trên chính là các nguồn và công nghệ năng lượng tái tạo (NLTT). Tỷ trọng NLTT trong tổng sản xuất và tiêu thụ năng lượng trên thế giới không ngừng tăng lên nhanh chóng.

Theo các chuyên gia, trong vài thập niên gần đây, trong khi công suất lắp đặt thủy điện và điện gió tăng không đáng kể, thậm chí không tăng, thì ngược lại, công suất lắp đặt điện mặt trời (ĐMT) tăng rất nhanh, với tốc độ tăng trung bình đạt trên 40%/năm. Hiện nay, ĐMT đứng vị trí thứ 3 về tổng công suất lắp đặt (sau thủy điện và điện gió), với các ưu điểm nổi trội là: Tính kinh tế của công nghệ này ngày càng tốt và đến nay đã có thể cạnh tranh được với năng lượng hóa thạch; Công nghệ đơn giản, tin cậy; Năng lượng mặt trời phân bố khá đều trên bề mặt Trái đất, nên quốc gia nào, khu vực nào cũng có thể khai thác, sử dụng.

(Ảnh minh họa) 

Thống kê đến cuối năm 2022, tổng công suất đặt nguồn điện (đã COD) toàn hệ thống Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đạt xấp xỉ 77.800 MW, tăng gần 1.400 MW so với năm 2021, trong đó tổng công suất các nguồn điện năng lượng tái tạo là 20.165MW chiếm tỷ trọng 26,4%. Theo dự báo, trên toàn thế giới đến năm 2030 và đến 2050, tổng công suất điện mặt trời sẽ lần lượt là 2.630 GW và 6.400 GW. Về sản lượng điện, theo dự báo, đến năm 2050, cơ cấu sản lượng điện NLTT như sau: ĐMT chiếm 35,8%; Điện gió trên bờ: 24,3%; Điện gió ngoài khơi: 12,1%; Thủy điện: 12,4% và các nguồn điện NLTT khác: 15,4%. Như vậy có thể nói, từ sau năm 2030, ĐMT sẽ giữ vị trí số 1 trong các nguồn điện NLTT.

Các chuyên gia cho rằng, về lý thuyết, thời gian phát điện của tấm pin mặt trời (PMT) là khoảng 25 năm. Sau thời gian phát điện này, nó trở thành “tấm PMT hết thời hạn phục vụ” hay “tấm PMT phế thải”. Do ĐMT phát triển rất nhanh, nên số lượng các tấm PMT được lắp đặt là rất lớn. Cụ thể như, nếu sử dụng tấm PMT phổ biến trên thị trường hiện nay là loại 300 W/tấm, thì với công suất ĐMT thế giới năm 2018 (505 GW), cần khoảng 1,7 tỷ tấm, tương đương khoảng 25,5 triệu tấn vật liệu (15 kg/tấm). Theo dự báo trên, thì đến năm 2030 và 2050, lượng phế thải PMT sẽ tương ứng là 131 triệu tấn và 323 triệu tấn vật liệu.

Theo Báo cáo của nhóm Environment Progress (EP), các tấm PMT sử dụng kim loại nặng, bao gồm chì, crom (Chromium) và cadimi (Cadmium) là những thứ có thể gây hại tới môi trường. Cùng với đó, quy trình sản xuất các tấm pin mặt trời đều sử dụng các chất liệu nguy hiểm như axít sunphua và khí phosphine độc hại. Điều này khiến việc tái chế trở nên khó khăn và kể cả khi tái chế được thì chi phí bỏ ra cũng thường cao hơn giá trị kinh tế mà chúng mang lại. Đồng thời, việc lưu trữ các tấm pin này tại các bãi phân loại rác sẽ gây ô nhiễm toàn bộ khu vực. Vì vậy, hiện nay, các nhà khoa học, các nhà sản xuất kinh doanh, các chính phủ… đã bắt đầu quan tâm nghiên cứu tìm kiếm các công nghệ, cũng như đưa ra các chính sách về quản lý, thu gom và xử lý nguồn phế thải PMT.

PHAN HUÝNH