Vấn đề xử lý chất thải khi tấm quang năng mặt trời hết hạn sử dụng ở Việt Nam

Phát triển năng lượng tái tạo (NLTT) để dần thay thế năng lượng hóa thạch là xu thế tất yếu của nhân loại nhằm giảm phát thải khí nhà kính, nguyên nhân làm trái đất nóng lên. Đối với nước ta, để đạt mục tiêu Net Zero vào năm 2050, phát triển nguồn NLTT đã được thể hiện cụ thể trong Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia đến 2030, tầm nhìn 2050.

Tính đến cuối năm 2022, NLTT (không kể thủy điện) đã chiếm 26,4% tổng công suất nguồn điện nước ta và đến năm 2050, con số này sẽ là 59,5 - 63,8%. Vòng đời của dự án điện gió, điện mặt trời là từ 20 - 30 năm - có nghĩa là sau khoảng hơn 20 năm nữa, hàng triệu tấm pin năng lượng mặt trời, cánh tua bin gió sẽ được thải ra. Câu hỏi đang được dư luận trong nước đặc biệt quan tâm là chất thải khi tấm quang năng mặt trời, cánh tua bin gió khi hết hạn sử dụng ở Việt Nam được xử lý như thế nào? Dưới đây là các nghiên cứu, đề xuất phát triển các giải pháp cuối vòng đời cho điện mặt trời tại Việt Nam:

Tính đến cuối năm 2022, tổng công suất NLTT của Việt Nam chiếm 26,4% cơ cấu nguồn điện (xem hình 1) và sản lượng điện sản xuất từ các nguồn năng lượng gió, mặt trời lên tới 34,378 tỷ kWh, chiếm 12,81% sản lượng điện năng toàn hệ thống.

Cơ cấu công suất nguồn điện toàn hệ thống năm 2022.

Ngày 15/5/2023, Phó thủ tướng Trần Hồng Hà, thừa ủy quyền Thủ tướng đã ký phê duyệt Quy hoạch điện VIII. Theo đó, đến năm 2030, tổng công suất nguồn điện toàn hệ thống là 150.489 MW và đến năm 2050, con số này dự kiến đạt từ 490.529 MW đến 573.129 MW.

Căn cứ theo Quy hoạch Điện VIII, NLTT sẽ có bước phát triển mạnh mẽ. Cụ thể, đến năm 2050 nguồn điện từ gió, mặt trời sẽ chiếm từ 59,5 đến 63,8% tổng cơ cấu nguồn điện toàn hệ thống (xem bảng dưới đây):

Năng lượng tái tạo trong cơ cấu nguồn điện toàn hệ thống. (Nguồn: Quy hoạch Điện VIII).

Sự phát triển về công suất lắp đặt các nguồn điện từ NLTT theo Quy hoạch Điện VIII sẽ phản ánh dòng chất thải phát sinh lớn trong giai đoạn đến năm 2050. Tương lai trong vài chục năm tới, các mô-đun năng lượng mặt trời, cánh tua bin gió và các thành phần phụ trợ khi hết thời hạn sử dụng sẽ cần được cải tạo, tái sử dụng, tái chế, hoặc thải bỏ một cách an toàn. Cho đến nay, nước ta chưa có bất kỳ quy định nào về quản lý chất thải phát sinh từ hệ thống điện mặt trời và điện gió. Do đó, cần xem xét tách các thành phần thông thường và chất thải nguy hại từ nguồn NLTT này sau khi hết vòng đời dự án là yêu cầu bắt buộc phải tiến hành trong tương lai. Thành phần thông thường chiếm hơn 80% khối lượng tấm quang điện có thể được tái chế được. Phần còn lại, chủ yếu bao gồm phần có giá trị kinh tế và kim loại nặng trong các tấm quang điện, được coi là chất thải nguy hại.

Hiện tại, hơn 95% nhà máy điện mặt trời ở nước ta sử dụng tấm quang điện silicon tinh thể (trong đó 70% là loại đơn tinh thể, khoảng 25% là loại đa tinh thể), gần 5% sử dụng tấm quang điện loại màng mỏng [*].

Quy định quốc tế về chất thải từ tấm quang điện mặt trời:

Các tấm quang điện mặt trời cuối vòng đời đã được xem như là chất thải điện tử. Kể từ năm 2012, châu Âu đã thiết lập các điều khoản quy định về quản lý cuối vòng đời của các tấm quang điện mặt trời vào Khung quy định về Bổ sung thêm trách nhiệm của nhà sản xuất, quy định cụ thể đối với các nhà sản xuất và nhập khẩu tấm quang điện. Tuy nhiên, các quốc gia như Úc, Trung Quốc, Hoa Kỳ hiện có công suất lắp đặt điện mặt trời lớn nhất thế giới nhưng vẫn chưa có bất kỳ quy định cụ thể nào về quản lý chất thải điện mặt trời khi hết hạn sử dụng.

Quy định của Việt Nam về chất thải từ tấm quang điện mặt trời:

Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT là Quy định của Việt Nam về quản lý chất thải nguy hại tuân theo Công ước Basel mà Việt Nam là nước thành viên. Các Quy định về quản lý chất thải và Bảo vệ môi trường ở Việt Nam đều tuân theo Luật Bảo vệ Môi trường (thúc đẩy giảm thiểu, tái sử dụng và tái chế chất thải). Do đó, Nghị định về Quản lý chất thải và phế liệu (Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ngày 24/4/2015) và Thông tư quy định về phát triển dự án và hợp đồng mua bán điện mẫu áp dụng cho các dự án điện mặt trời (Thông tư số 18/2020/TT-BCT ngày 17/07/2020) cùng một số quy định khác đều tuân theo Luật này.

Theo quy định của Luật Bảo vệ môi trường, các nhà sản xuất, hoặc nhập khẩu có thể lựa chọn một trong các hình thức tái chế như sau:

1/ Tự tái chế.

2/ Thuê đơn vị tái chế.

3/ Ủy quyền cho bên thứ 3 để tổ chức tái chế (PRO).

Các nhà sản xuất và các nhà nhập khẩu cũng có thể chọn cơ chế đóng góp tài chính cho Quỹ Bảo vệ Môi trường Việt Nam. Bảo lãnh tài chính được xác định theo khối lượng, hoặc đơn vị sản phẩm sản xuất và nhập khẩu được bán ra thị trường. Bảo lãnh tài chính được nộp và hoàn trả tại Quỹ Bảo vệ môi trường Việt Nam, Quỹ Bảo vệ môi trường cấp tỉnh, hoặc tổ chức tài chính, tín dụng theo quy định của pháp luật. Trường hợp số tiền bảo lãnh còn lại, tổ chức tín dụng có trách nhiệm hoàn trả số tiền còn lại cho tổ chức, cá nhân đã đóng góp tài chính cho việc bảo vệ môi trường [*].

Hiện trạng công nghệ tái chế tấm quang năng:

Thứ tự quá trình tái chế tấm quang năng bắt đầu bằng việc loại bỏ hộp nối và khung nhôm, sau đó là tách bảng điều khiển để tách các tấm quang điện mặt trời, kính phía trước và lớp nhựa. Kỹ thuật tách lớp có thể được phân thành các loại cơ bản như: Tách cơ học, kỹ thuật nhiệt và phương pháp hóa học. Trong đó, phương pháp cơ học được sử dụng phổ biến nhất do tiêu thụ năng lượng thấp và phù hợp với cơ sở hạ tầng hiện có. Kỹ thuật tái chế dựa vào kỹ thuật phân tách cơ học là hấp dẫn nhất với mức đầu tư tối thiểu và tỷ lệ thu hồi 85% lượng vật liệu (kính, khung nhôm, hộp phân phối và dây cáp). Còn phương pháp nhiệt phân cho phép phân tách tinh khiết hơn và có thể thu hồi đến 95% vật liệu từ các tấm quang điện [*].

Cơ sở hạ tầng quản lý chất thải tấm pin năng lượng mặt trời:

Hiện nay, việc thu gom rác thải điện mặt trời chưa được tổ chức và thực hiện một cách chính thức, bởi vì thực chất chưa có loại rác thải này, mà khoảng 20 - 30 năm nữa mới xuất hiện. Tuy nhiên, khi xuất hiện loại rác thải này thì việc thu gom, tháo dỡ, phân loại hợp lý, an toàn và thân thiện với môi trường đòi hỏi phải có hỗ trợ tài chính để đảm bảo khả năng tồn tại của hệ thống thu gom và mạng lưới các trung tâm xử lý.

Kinh nghiệm của các nước trên thế giới trong việc thu gom và xử lý các tấm quang điện trong những năm qua, cũng như kinh nghiệm sâu rộng hơn từ các dòng chất thải như thiết bị điện, điện tử cho thấy: Giá trị vật chất thực của chất thải vượt quá tổng chi phí thu gom, tập kết, vận chuyển và xử lý. Do đó, trước khi triển khai việc thu gom, vận chuyển, tái chế chất thải đó cần phân tích chi tiết về chi phí để thiết lập kế hoạch hoạt động và tài chính, với việc xác định rõ ràng các nguồn tài chính phù hợp với nguyên tắc “Bên gây ô nhiễm phải chi trả” [*].

Thay lời kết:

Trong giai đoạn từ năm 2017 đến 2020, với các cơ chế khuyến khích (Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg ngày 11/4/2017 và Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg ngày 6/4/2020 của Thủ tướng Chính phủ), điện mặt trời đã có sự phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam. Tuổi thọ của các dự án năng lượng tái tạo dao động từ 20 đến 30 năm, do vậy, lượng chất thải phát sinh trong vài năm tới sẽ rất ít.

Tuy nhiên, sau vài chục năm nữa, hàng triệu tấn rác từ các tấm pin năng lượng mặt trời hết hạn sử dụng sẽ thải ra môi trường và lúc đó cần phải tiến hành xử lý. Tính chất nguy hiểm tiềm tàng cũng như nguồn tài nguyên dồi dào của những dòng chất thải này đòi hỏi phải có sự quản lý thích hợp, cả từ góc độ chiến lược về tài nguyên và môi trường.

Để kịp thời xử lý các tấm pin mặt trời hết hạn sử dụng trong tương lai một cách hiệu quả, chúng ta cần tiến hành nghiên cứu, thiết lập một hệ thống cơ sở hạ tầng phù hợp nhằm quản lý tốt chất thải phát sinh từ các cơ sở năng lượng tái tạo sau khi kết thúc vòng đời dự án trong tương lai 20 - 30 năm tới. Với khuôn khổ pháp luật hiện có, hy vọng Chính phủ sẽ tiếp tục cho phép nghiên cứu, xây dựng các chính sách hợp lý, xây dựng các cơ sở hạ tầng kỹ thuật tương ứng và tạo các cơ chế tài chính mạnh mẽ để kịp thời xử lý các tấm pin mặt trời hết hạn sử dụng trong tương lai một cách an toàn, hiệu quả về cả mặt kinh tế, lẫn môi trường./.

Kỳ tới: Vấn đề xử lý chất thải khi cánh tua bin gió hết thời hạn sử dụng

NGUYỄN HUY HOẠCH - CHUYÊN GIA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Tài liệu tham khảo: [*] “Phát triển các giải pháp cuối vòng đời cho điện mặt trời và điện gió tại Việt Nam” của Chương trình Phát triển của Liên hợp quốc (UNDP), Tư vấn Quốc tế và Viện Năng lượng (Bộ Công Thương).