Hot Knife – Phương pháp tái chế mô-đun PV hiệu quả

Khi số lượng mô-đun PV ngừng hoạt động tăng lên, việc quản lý các mô-đun sắp hết tuổi thọ trở nên cần thiết hơn bao giờ hết để tối đa hóa việc thu hồi tài nguyên, đảm bảo môi trường, và biến phân khúc tái chế thành động lực quan trọng trong tăng trưởng bền vững.

Các mô-đun PV được thiết kế để chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt trong nhiều thập kỷ, kết quả độ bền và tuổi thọ của các thiết bị đều tăng. Tuy nhiên, chính độ bền này tạo ra những thách thức trong quá trình tái chế. Một trong số những trở ngại lớn nhất khi tái chế các mô-đun PV là tách kính ra khỏi các lớp khác của tấm quang điện. Các phương pháp tái chế truyền thống thường gặp khó khăn trong việc phân loại các mô-đun PV một cách hiệu quả và tiết kiệm, đòi hỏi một cách tiếp cận khác.

Hot Knife: Giải pháp mới, khả thi

Mô -đun PV sau khi được tái chế bằng kỹ thuật Hot Knife. Nguồn: Internet

Phương pháp Hot Knife nổi bật như một giải pháp mới, tiên tiến và sáng tạo cho thách thức tách lớp. Phương pháp này vừa được Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) công bố. Hot Knife thực chất là một dụng cụ điện có lưỡi nung nóng có thể được sử dụng để cắt, tạo hình và hàn các vật liệu tổng hợp. Cách sử dụng dao nóng tương đối dễ dàng. Lưỡi dao siêu nóng có thể được sử dụng để cắt xuyên qua và bịt kín vật liệu một cách dễ dàng.

Bằng cách sử dụng phương pháp xử lý nhiệt, kỹ thuật mới này làm tan chảy các polyme liên kết thủy tinh với tấm nền có chứa tế bào/Ethylene-vinyl axetat (EVA), tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phân tách. Các bước xử lý sơ bộ cũng đạt được việc loại bỏ hộp nối, dây cáp và khung nhôm. Các vật liệu có thể được thu hồi một cách hiệu quả là các tấm nhôm và kính, trái ngược với thủy tinh nghiền bị ô nhiễm, là sản phẩm của các kỹ thuật tái chế khác.

Hot Knife không chỉ hợp lý hóa các nỗ lực tái chế mà còn chứng minh tiềm năng giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải nhà kính liên quan đến tái chế.

Theo báo cáo Task 12 do Chương trình Hệ thống năng lượng quang điện của IEA thực hiện về tác động môi trường của kỹ thuật Hot Knife mang tên “Đánh giá vòng đời của quá trình tách lớp mô-đun quang điện silicon tinh thể bằng công nghệ dao nóng” thì kỹ thuật này rất hữu dụng, nó giúp thu hồi nhôm và kính một cách hiệu quả và tách tấm nền có chứa các tế bào/Ethylene-vinyl axetat (EVA). So với tác động môi trường của vật liệu nguyên chất, tác động môi trường của vật liệu thu hồi thấp hơn 80-98%. Đáng chú ý, quá trình tái chế giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng, khí thải nhà kính và ô nhiễm môi trường tổng thể so với các vật liệu chính tương ứng. Ngoài ra, việc thu hồi các vật liệu có giá trị làm nổi bật tiềm năng sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn trong ngành công nghiệp PV.

Do tính khả thi cao, kỹ thuật này hiện đang được sử dụng tại một trong những cơ sở tái chế PV quy mô thương mại lớn trên thế giới như ở Saint Loubès, Pháp, cũng như một số cơ sở ở Nhật Bản. Dự kiến kỹ thuật này sẽ có những cải tiến hơn, chẳng hạn như tăng hiệu quả sử dụng năng lượng và vật tư tiêu hao khi công nghệ này được triển khai trong các ứng dụng khác và được nâng cấp lên khối lượng lớn hơn.