Mặt trái của điện năng lượng mặt trời

Ngọc Minh
29/06/2021 09:59
D

Ra đời từ năm 1946 và trở thành một trong những phát minh quan trọng nhất trong ngành công nghiệp năng lượng, và đang là một thị trường phát triển nhanh chóng, nhưng đáng tiếc, pin mặt trời ngày càng bộc lộ nhiều vấn đề và đòi hỏi những giải pháp đồng bộ.

Các cân nhắc của giới khoa học-kỹ thuật

Ngoài là một nguồn năng lượng tái tạo với tiềm năng thay thế hoàn toàn các loại năng lượng hóa thạch truyền thống, năng lượng mặt trời có nhiều ưu thế - có thể được tiếp nhận và sử dụng ở mọi nơi; việc vận chuyển, lắp đặt và vận hành các bản pin mặt trời (PMT) về cơ bản không phát thải các loại khí độc hại; không gây tiếng ồn; chi phí bảo trì, duy tu rất thấp… Pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời/pin quang điện) là thiết bị dùng để chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện dựa trên hiệu ứng quang điện.

So với các loại năng lượng khác, điện mặt trời thân thiện với môi trường hơn, tuy nhiên, giá ắc quy tích trữ điện vẫn còn khá cao, một số quy trình công nghệ chế tạo và tái chế PMT cũng đi kèm với việc phát thải các loại khí nhà kính cùng các tác động tiềm ẩn về môi trường liên quan đến sử dụng đất, nước, sinh thái, cùng các tác động về kinh tế xã hội... Việc xây dựng và vận hành cơ sở sẽ đòi hỏi việc nhập cư của người lao động, ảnh hưởng đến nhà ở, dịch vụ công và việc làm, các tác động môi trường...

Khi sản xuất PMT, nguyên liệu ban đầu là thạch anh được nhiệt luyện để tinh chế thành silicon nguyên chất. Sau đó, silicon được tinh luyện cùng với các hóa chất để có silicon đa tinh thể cùng chất thải silicon tetrachloride, mà nếu thải ra môi trường, sẽ gây nguy cơ axit hóa đất đai, nguồn nước. Nhiều hợp chất để tạo ra pin quang điện như cadmium telluride (CdTe), đồng indium gallium selenide (CIGS)… rất hiếm trong tự nhiên, việc sản xuất đại trà cũng gặp nhiều khó khăn, dẫn đến sự gia tăng chi phí.

Không chỉ các kim loại nặng độc hại, quá trình sản xuất các tấm quang điện còn cần đến một lượng lớn nước và điện - những thứ hiển nhiên được lấy từ các nhà máy dùng nhiên liệu hóa thạch, sẽ phát thải một lượng khí carbonic (CO2), lưu huỳnh dioxit (SO2), nitơ trifluoride (NF3), hexaflorua lưu huỳnh (SF6), tetrafluoromethane (CHF3 - khí tồn tại lâu nhất trong số khí nhà kính), dung môi và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi khác.

Một nghiên cứu vào năm 2009 của tổ chức phi lợi nhuận chuyên nghiên cứu về các tác động của chất thải độc hại từ các ngành công nghiệp công nghệ cao đối với sức khỏe con người Silicon Valley Toxics Coaliation (SVTC) cho rằng, vấn đề khiến năng lượng mặt trời không “sạch” nằm ở vòng đời của những tấm pin quang điện, không chỉ khi chúng được tạo ra mà cả sau khi bị thải bỏ.

Các tấm PMT được trữ tại các bãi phân loại rác với rủi ro gây ô nhiễm khu vực; việc tháo dỡ các tấm năng lượng ra để tái chế là một quy trình hết sức vất vả và nhìn chung không có lợi nhuận. Giá silicon tinh thể hiện khoảng 13 USD/kg và được dự báo sẽ giảm khoảng 30% trong thập kỷ tới, do đó, silicon tái chế sẽ càng khó bán. Việc phân loại và xử lý rác tốn chi phí lớn cho lao động và điện năng, chưa kể các hóa chất như acid sinh ra trong quá trình tái chế cũng gây hại cho môi trường.

Hiện nay, việc tái chế PMT đang đối mặt với một số vấn đề lớn, cụ thể, không có đủ địa điểm tái chế, và không có đủ số lượng các tấm PMT thải để làm cho chúng trở nên hấp dẫn về mặt kinh tế, trong khi các vật liệu được sử dụng để sản xuất tấm pin quang điện gồm kim loại quý hiếm, hạn chế về việc tái chế chúng sẽ bị lãng phí, dẫn đến các vấn đề khan hiếm tài nguyên trong tương lai.

Một báo cáo từ nhóm ủng hộ năng lượng hạt nhân Environment Progress (EP) cho rằng, PMT có thể sản sinh ra lượng chất thải độc hại để sản xuất mỗi đơn vị điện nhiều hơn cả các lò phản ứng hạt nhân. Các chuyên gia cũng chỉ ra rằng, chất thải hạt nhân với rủi ro phóng xạ cao nhất cũng phân rã khá nhanh, trong khi chất thải năng lượng mặt trời sẽ còn tồn đọng trong môi trường trong khoảng thời gian dài hơn rất nhiều.

Những rủi ro của chất thải hạt nhân là không phải bàn cãi nhưng hoàn toàn có thể được chuẩn bị trước, tuy nhiên, cho đến nay, hầu như vẫn chưa có phương pháp tối ưu để giảm thiểu các vấn đề mới phát sinh do chất thải độc của PMT. Một số nghiên cứu đã cho thấy, PMT thậm chí cũng không phải là giải pháp hữu hiệu để giảm thiểu hiệu ứng nhà kính, trong khi, đó lại là lý do quan trọng nhất để ủng hộ công nghệ này.

Theo Science World Report, CO2 chiếm 82% lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính tại Mỹ nhưng ít nghiêm trọng hơn so với NF3-một loại khí thải phát tán ra không khí trong quá trình làm sạch silicon dùng cho PMT. Tại Mỹ, lượng CO2 chỉ tăng 5,6% nhưng lượng khí thải NF3 đã gia tăng lên 1.057% trong vòng 25 năm trở lại đây. NF3 có thể tồn tại trong không khí hàng trăm năm, và mạnh hơn CO2 tới 17.200 lần trong việc gây ra hiệu ứng nhà kính.

Cân nhắc của các nhà kinh tế

Theo trang hbr.org, ở Mỹ, việc lắp đặt các tấm PMT tại nhà đã hoàn toàn phục hồi sau sự sụt giảm do đại dịch Covid-19, với hơn 19 gigawatt (GW) tổng công suất được lắp đặt, so với 13 GW vào cuối năm 2019, và trong 10 năm tới, con số đó được dự đoán có thể tăng gấp 4 lần, chưa tính đến tác động của các quy định và khuyến khích mới thân thiện với môi trường có thể được chính quyền Biden đưa ra, cũng như sự cải thiện hiệu suất chuyển đổi của các tấm panel.

Các biện pháp kinh tế đang được áp dụng để khuyến khích khách hàng đổi các tấm pin hiện có của họ lấy các mẫu mới hơn, rẻ hơn, hiệu quả hơn. Ba biến số đặc biệt quan trọng trong việc xác định quyết định thay thế là giá lắp đặt, tỷ lệ lợi nhuận khi hòa điện mặt trời vào lưới điện, và hiệu suất mô-đun. Nếu chi phí giao dịch đủ thấp, hiệu quả và tỷ lệ lợi nhuân đủ cao, nhà sở hữu PMT sẽ thực hiện chuyển đổi, bất kể PMT hiện có của họ đã tồn tại đủ tuổi thọ 30 năm hay chưa.

Các dự báo chính thức của Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế (IRENA) khẳng định, “lượng lớn chất thải hàng năm được dự đoán vào đầu những năm 2030” và có thể đạt tổng cộng 78 triệu tấn vào năm 2050. Nếu việc thay thế sớm xảy ra như dự đoán của mô hình thống kê, chúng có thể tạo ra lượng rác thải gấp 50 lần chỉ trong bốn năm so với dự đoán của IRENA, tương đương với khoảng 315.000 tấn chất thải, dựa trên ước tính tỷ lệ trọng lượng trên công suất ước tính là 90 tấn/MW. Với công suất hiện tại, chi phí tái chế một tấm panel ước tính khoảng 20-30 USD.

Tuy nhiên, PMT là những thiết bị tinh vi, cồng kềnh, thường được lắp đặt trên các mái nhà ở, cần phải có lao động chuyên môn để gỡ và loại bỏ chúng, tránh để chúng vỡ ra thành các mảnh vụn trước khi đưa lên xe tải. Một số chính phủ có thể phân loại các tấm PMT là chất thải độc hại, do chúng chứa một lượng nhỏ kim loại nặng (cadmium, chì,...), kéo theo một loạt các hạn chế tốn kém - chỉ có thể được vận chuyển vào những thời điểm và qua các tuyến đường được quy định... Tổng cộng những chi phí không lường trước được này có thể bóp chết khả năng cạnh tranh của ngành.

Không yếu tố nào trong số này làm dấy lên nghi ngờ về tương lai hoặc sự cần thiết của năng lượng tái tạo. Mục tiêu kế tiếp của con người là tìm ra giải pháp để PMT trở thành một thứ năng lượng thực sự xanh, thực sự tốt cho môi trường, hơn hẳn so với các loại năng lượng truyền thống khác và không để khơi nguồn một loạt các vấn đề môi trường mới mà các thế hệ con cháu của chúng ta phải đối diện. Một chiến lược để gia nhập nền kinh tế tuần hoàn là hoàn toàn cần thiết và cần được hoạch định càng sớm càng tốt./.

Theo Tạp chí Điện tử

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

Nỗ lực di dời điểm giao chéo lưới điện 500kV phục vụ thi công cao tốc Bắc-Nam

Nỗ lực di dời điểm giao chéo lưới điện 500kV phục vụ thi công cao tốc Bắc-Nam

Thúc đẩy quá trình chuyển đổi năng lượng tại Việt Nam

Thúc đẩy quá trình chuyển đổi năng lượng tại Việt Nam

Nỗ lực đưa cụm dự án giải tỏa công suất NMNĐ BOT Vân Phong 1 về đích

Nỗ lực đưa cụm dự án giải tỏa công suất NMNĐ BOT Vân Phong 1 về đích

Bài 3: EVNICT hiện thực hóa khát vọng trở thành doanh nghiệp số vào năm 2025

Bài 3: EVNICT hiện thực hóa khát vọng trở thành doanh nghiệp số vào năm 2025

10 tháng, EVN huy động gần 30 tỷ kWh điện từ nguồn năng lượng tái tạo

10 tháng, EVN huy động gần 30 tỷ kWh điện từ nguồn năng lượng tái tạo

Bài 2. Xây dựng đội ngũ cán bộ “then chốt của then chốt”

Bài 2. Xây dựng đội ngũ cán bộ “then chốt của then chốt”

Đốc thúc tiến độ thi công dự án đường dây 220kV Bắc Giang-Lạng Sơn

Đốc thúc tiến độ thi công dự án đường dây 220kV Bắc Giang-Lạng Sơn

Thủy điện lớn nhất miền Trung – Tây Nguyên hoàn thành kế hoạch sản lượng điện năm 2022

Thủy điện lớn nhất miền Trung – Tây Nguyên hoàn thành kế hoạch sản lượng điện năm 2022

99,7% số hộ dân tỉnh Quảng Ninh được sử dụng điện lưới quốc gia

99,7% số hộ dân tỉnh Quảng Ninh được sử dụng điện lưới quốc gia

Nỗ lực đưa dự án Trạm cắt 220kV Bờ Y và đường dây 220kV đấu nối về đích

Nỗ lực đưa dự án Trạm cắt 220kV Bờ Y và đường dây 220kV đấu nối về đích

Chặng đường nước rút của Dự án đường dây 220kV Nậm Mô – Tương Dương

Chặng đường nước rút của Dự án đường dây 220kV Nậm Mô – Tương Dương

Hợp tác phát triển công nghiệp điện gió ngoài khơi tại Việt Nam

Hợp tác phát triển công nghiệp điện gió ngoài khơi tại Việt Nam

Tin mới cập nhật

Lazada Logistics 'xanh hóa' hoạt động giao vận

Lazada Logistics 'xanh hóa' hoạt động giao vận

USB4™ Version 2.0 - Giải pháp tối ưu hóa hiệu năng thiết kế USB

USB4™ Version 2.0 - Giải pháp tối ưu hóa hiệu năng thiết kế USB

Cùng Signify 'khám phá' hệ sinh thái chiếu sáng mới tại GEFE 2022

Cùng Signify 'khám phá' hệ sinh thái chiếu sáng mới tại GEFE 2022

ASUS Zenbook 17 Fold OLED (UX9702): Laptop màn hình gập nhỏ gọn nhất thế giới

ASUS Zenbook 17 Fold OLED (UX9702): Laptop màn hình gập nhỏ gọn nhất thế giới

Visa tổ chức thành công Chương trình Kỹ năng Quản lý Tài chính

Visa tổ chức thành công Chương trình Kỹ năng Quản lý Tài chính

LG ra mắt tháp giặt sấy thông minh LG WashTower™

LG ra mắt tháp giặt sấy thông minh LG WashTower™

IHG Hotels & Resorts mang đến cộng đồng khó khăn những bữa ăn ngon

IHG Hotels & Resorts mang đến cộng đồng khó khăn những bữa ăn ngon

Xinapse mang giải pháp Generative AI-based đến Việt Nam

Xinapse mang giải pháp Generative AI-based đến Việt Nam

Đưa người dân lên môi trường số và tính tương tác TTĐT tại địa phương

Đưa người dân lên môi trường số và tính tương tác TTĐT tại địa phương

Aging Summit: Già hóa dân số, cơ hội và thách thức

Aging Summit: Già hóa dân số, cơ hội và thách thức

UNIQLO khai trương cửa hàng mới tại Thiso Mall Sala

UNIQLO khai trương cửa hàng mới tại Thiso Mall Sala

Rủi ro an ninh mạng gia tăng do robot hóa

Rủi ro an ninh mạng gia tăng do robot hóa

Tin đọc nhiều

EVN không để gián đoạn cung cấp điện phục vụ bầu cử Quốc hội khóa XV

EVN không để gián đoạn cung cấp điện phục vụ bầu cử Quốc hội khóa XV

Lần đầu tiên thay thế cáp dầu bằng cáp khô trong nhà máy thủy điện tại Việt Nam

Lần đầu tiên thay thế cáp dầu bằng cáp khô trong nhà máy thủy điện tại Việt Nam

Gỡ vướng giải phóng mặt bằng công trình đường dây 500kV mạch 3

Gỡ vướng giải phóng mặt bằng công trình đường dây 500kV mạch 3

Bản đồ kỹ thuật gió đầu tiên trên thế giới - Cẩm nang xây dựng tuabin gió tiết kiệm chi phí

Bản đồ kỹ thuật gió đầu tiên trên thế giới - Cẩm nang xây dựng tuabin gió tiết kiệm chi phí

Dự án NMTĐ Ialy mở rộng có tổng giá trị dự toán xây dựng trên 5.575 tỉ đồng

Dự án NMTĐ Ialy mở rộng có tổng giá trị dự toán xây dựng trên 5.575 tỉ đồng

PTC3: Sử dụng thiết bị bay UAV kiểm tra lưới điện truyền tải 220-500kV

PTC3: Sử dụng thiết bị bay UAV kiểm tra lưới điện truyền tải 220-500kV

EVN sẵn sàng hỗ trợ chủ đầu tư 24/24 giờ để các nhà máy điện mặt trời phát điện vận hành thương mại

EVN sẵn sàng hỗ trợ chủ đầu tư 24/24 giờ để các nhà máy điện mặt trời phát điện vận hành thương mại

Phấn đấu để khởi công Dự án NMTĐ Hòa Bình mở rộng trong tháng 10

Phấn đấu để khởi công Dự án NMTĐ Hòa Bình mở rộng trong tháng 10

Lần đầu giảm giá điện: EVN đã thể hiện là doanh nghiệp có trách nhiệm với xã hội

Lần đầu giảm giá điện: EVN đã thể hiện là doanh nghiệp có trách nhiệm với xã hội

Nghiên cứu ứng dụng bơm cột nước thấp phục vụ đổ ải

Nghiên cứu ứng dụng bơm cột nước thấp phục vụ đổ ải

Video xem nhiều

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Những gì bạn muốn biết về 5G

Những gì bạn muốn biết về 5G

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019