Công nghệ xanh “biến” rác thành tài nguyên

Xuất phát từ thực tế, lượng lớn tấm pin mặt trời hết vòng đời trở thành rác thải đang ngày càng gia tăng và trở thành gánh nặng với môi trường, từ năm 2021 nhóm giảng viên và sinh viên Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã bắt đầu nghiên cứu công nghệ tái chế chúng thành vật liệu đầu vào cho các sản phẩm tái sử dụng mới.

Theo TS.Đỗ Thế Cần, giảng viên Đại học Bách khoa Đà Nẵng, thành viên nhóm nghiên cứu, hiện có khoảng 3% số lượng tấm pin mặt trời tại Việt Nam bị loại bỏ ngay từ khâu sản xuất hoặc vận chuyển do lỗi kỹ thuật. Riêng trong năm 2023, ước tính có khoảng 54 triệu tấm pin mặt trời không đạt chuẩn.

Ngoài ra, các tấm pin mặt trời có hiệu suất thấp thường được tháo dỡ sau 5–10 năm sử dụng, trong khi vòng đời thiết kế trung bình là 20–25 năm. Việc thiếu công nghệ tái chế phù hợp khiến phần lớn số pin hỏng này bị chôn lấp hoặc vứt bỏ, tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm môi trường do chứa các kim loại nặng như chì, cadmium và wolfram.

“Hiện chưa có nhiều đơn vị tại Việt Nam đủ năng lực tái chế pin mặt trời bởi chi phí nhập khẩu công nghệ cao, trong khi nhiều công nghệ nước ngoài sử dụng hóa chất gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe”, ông Cần cho biết.

Chính vì vậy, nhóm giảng viên và sinh viên Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã phát triển công nghệ tái chế sử dụng phương pháp hoàn toàn không hóa chất chất để xử lý các kim loại nặng nguy hiểm được sử dụng trong các tấm pin mặt trời như wolfram và chì. 

Chia sẻ về hiệu quả kinh tế của hệ thống, anh Hồ Minh Đạt – nghiên cứu sinh và thành viên nhóm nghiên cứu cho biết: Chi phí tái chế một tấm pin là khoảng 500.000 đồng, trong khi vật liệu thu hồi có giá trị từ 150.000–200.000 đồng, tùy loại và tình trạng. Từ 300 tấm pin đã qua sử dụng, nhóm đã thu được 750 kg nhôm, 60 kg kim loại, 900 hộp điện và dây dẫn, đồng thời tận dụng trực tiếp 7 tấm kính lớn.

Không chỉ mang lại hiệu quả vật chất, công nghệ này còn góp phần giảm phát thải khí nhà kính. Theo ước tính sơ bộ, việc tái chế giúp giảm khoảng 1,2 tấn CO₂ trên mỗi 1 MW điện, so với phương pháp chôn lấp truyền thống.

Đặc biệt, kính cường lực còn nguyên vẹn có thể được tái sử dụng trong sản xuất vật liệu xây dựng hoặc thiết bị dân dụng. “Hiện chúng tôi đang làm việc với các doanh nghiệp để phát triển chuỗi tái chế khép kín, giúp tận dụng tối đa giá trị từ rác thải pin mặt trời,” anh Đạt chia sẻ.

Sau hai năm miệt mài nghiên cứu, nhóm đã triển khai thành công và đã cho ra đời công nghệ tái chế pin mặt trời với chi phí thấp hơn tới 50% so với các công nghệ nhập khẩu, mở ra hướng đi mới cho ngành tái chế năng lượng bền vững tại Việt Nam.

Đến nay, nhóm đã thành lập Công ty 5R-Tech và triển khai thành công công nghệ này trên dây chuyền quy mô lớn tại một nhà máy ở Đà Nẵng. Đây được xem là bước chuyển mình quan trọng để thương mại hóa sản phẩm.

Cần sự hỗ trợ để thương mại hóa

Dự án của 5R-Tech đã nhận được khoản tài trợ 5 tỷ đồng (tương đương 200.000 USD) từ chương trình Đối tác thành phố Thông minh Hoa Kỳ – ASEAN. Khoản hỗ trợ này đã giúp nhóm tiếp tục cải tiến công nghệ, hoàn thiện hệ thống tái chế và chuẩn bị cho giai đoạn thương mại hóa.

Bà Phạm Thị Thanh Trà, Giám đốc tài chính của công ty cho biết, giải pháp hiện đã sẵn sàng để cung cấp, chuyển giao cho các doanh nghiệp và cơ sở xử lý rác thải điện tử trong và ngoài nước. Tuy nhiên, theo bà Trà, việc mở rộng quy mô sản xuất cần thêm nguồn vốn đầu tư cũng như sự hỗ trợ từ các chính sách quốc gia về tái chế thiết bị năng lượng.

Chia sẻ về “đứa con cưng” của mình, TS Đỗ Thế Cần khẳng định, nhóm đang tìm kiếm sự hợp tác với các tổ chức quốc tế để đạt chứng nhận tiêu chuẩn công nghệ, đồng thời đảm bảo quyền sở hữu trí tuệ cho các sáng chế do nhóm phát triển.

“Chúng tôi cần đối tác chiến lược để thương mại hóa công nghệ và đưa vào các ngành công nghiệp có lợi nhuận tại Việt Nam. Tất nhiên, việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ cho hoạt động nghiên cứu và phát triển của chúng tôi cũng cần được đảm bảo để tiếp tục phát triển trong tương lai”, ông Cần nói.

Đươc biết, Đà Nẵng hiện là địa phương đi đầu trong phát triển năng lượng tái tạo tại Việt Nam. Theo Sở Công Thương thành phố, Đà Nẵng có khoảng 2.000 giờ nắng mỗi năm, với tiềm năng phát điện mặt trời ước tính lên tới 1.140 MW.

Tính đến cuối năm 2024, thành phố đã triển khai hơn 1.000 dự án điện mặt trời áp mái, cung cấp khoảng 1,7 triệu kWh mỗi năm vào lưới điện quốc gia. Trong đó, 52% là hệ thống thuộc sở hữu hộ gia đình. Khoảng 30% dân số thành phố sử dụng năng lượng mặt trời để đun nước nóng. Nhiều khách sạn, khu nghỉ dưỡng và công trình công cộng cũng đã ứng dụng hệ thống năng lượng mặt trời.

Thành phố cũng đang hợp tác với Liên minh châu Âu triển khai dự án thí điểm lắp đặt điện mặt trời tại các trường học, bệnh viện và hộ dân, đồng thời xây dựng cơ sở dữ liệu về công suất và tiềm năng điện mặt trời trên địa bàn.

Tuy nhiên, các chuyên gia cho rằng để phát triển một ngành tái chế năng lượng bền vững, Việt Nam cần khẩn trương xây dựng khung pháp lý cụ thể, thúc đẩy việc phân loại, thu gom và xử lý rác thải từ các thiết bị năng lượng tái tạo. Đồng thời, cần có các chương trình hỗ trợ tài chính, đổi mới sáng tạo cho doanh nghiệp trong lĩnh vực tái chế – như mô hình mà 5R-Tech đang theo đuổi.