Biến rác thành tài nguyên: Công nghệ tái chế không hóa chất

Theo TS Đỗ Thế Cần – giảng viên Trường ĐHBK Đà Nẵng, khoảng 3% tấm pin mặt trời tại Việt Nam bị loại bỏ ngay từ giai đoạn sản xuất hoặc vận chuyển do lỗi kỹ thuật. Riêng trong năm 2023, có đến khoảng 54 triệu tấm pin không đạt chuẩn cần xử lý. Thêm vào đó, nhiều hệ thống pin mặt trời có hiệu suất thấp thường bị tháo dỡ sau 5–10 năm sử dụng, dù vòng đời thiết kế có thể kéo dài đến 25 năm. Tuy nhiên, hiện tại Việt Nam gần như chưa có đơn vị nào có đủ năng lực tái chế hiệu quả loại rác thải đặc biệt này. Nguyên nhân chủ yếu là do chi phí nhập khẩu công nghệ cao, đồng thời nhiều công nghệ nước ngoài sử dụng hóa chất độc hại, tiềm ẩn rủi ro môi trường và sức khỏe.

Trước thực trạng đó, nhóm nghiên cứu của Trường ĐHBK Đà Nẵng đã phát triển thành công công nghệ tái chế hoàn toàn không dùng hóa chất, giúp xử lý hiệu quả các kim loại nặng độc hại như chì, cadmium, wolfram... từ các tấm pin hỏng.Theo đó, chi phí tái chế một tấm pin là khoảng 500 ngàn đồng, trong khi vật liệu thu hồi có giá trị từ 150.000–200.000 đồng. Từ 300 tấm pin đã qua sử dụng, nhóm đã thu được 750 kg nhôm, 60 kg kim loại quý, 900 hộp điện và dây dẫn, cùng 7 tấm kính lớn có thể tái sử dụng ngay. Không chỉ mang lại giá trị vật chất, công nghệ này còn góp phần đáng kể vào giảm thiểu phát thải khí nhà kính. Ước tính, việc tái chế giúp cắt giảm khoảng 1,2 tấn CO2 cho mỗi 1 MW điện, so với phương pháp chôn lấp truyền thống – vốn gây ô nhiễm lâu dài cho đất và nước. Đặc biệt, phần kính cường lực còn nguyên vẹn có thể được tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, kính dân dụng hoặc các ứng dụng công nghiệp khác. Hiện tại dự án đang xây dựng chuỗi tái chế khép kín cùng các doanh nghiệp (DN), để tận dụng tối đa giá trị từ rác thải pin mặt trời.

Từ phòng thí nghiệm đến nhà máy

Bắt đầu từ năm 2021 với ý tưởng và tham gia chương trình ươm tạo, năm 2022, nhóm đã bắt nghiên cứu và sau đó thành lập Công ty 5R-Tech, chuyển giao công nghệ thành công cho một nhà máy tái chế đặt tại Đà Nẵng. Hiện tại công ty 5RTech có tổng cộng 10 người, gồm 3 nhà sáng lập gồm: Giáo sư Đại học Côte d'Azur, Pháp- Lê Thành Nhân, TS Đỗ Thế Cần và kỹ sư Lê Hữu Dũng - Giám đốc công ty Danapi engineering cùng các kỹ sư khác. Nhóm bắt đầu được ươm tạo tại khu công nghệ cao (KCNC) vào năm 2022 với vốn góp khởi điểm là 300 triệu đồng. Công nghệ “nội địa” này có chi phí thấp hơn tới 50% so với các giải pháp nhập khẩu, nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả tái chế và an toàn môi trường, mở ra bước tiến mới trong ngành tái chế thiết bị điện tử và năng lượng.

Công nghệ này không chỉ có khả năng xử lý hàng nghìn tấm pin hỏng mỗi năm, mà còn tạo ra chuỗi giá trị kinh tế – môi trường bền vững. Hiện công ty 5R-Tech đang đẩy mạnh hợp tác với các DN và tổ chức để mở rộng quy mô và thị trường. Theo đó, dự án đã nhận được 200 ngàn đô từ tổ chức USASCP (The US-ASEAN Smart Cities Partnership) và hơn 500 triệu đồng từ Quỹ hỗ trợ DN khởi nghiệp công nghệ của Sở khoa học công nghệ TP Đà Nẵng. Dù đã đạt được những bước tiến ấn tượng, nhưng theo bà Phạm Thị Thanh Trà – Giám đốc Tài chính 5R-Tech, để mở rộng quy mô sản xuất, công ty vẫn cần thêm nguồn vốn đầu tư và sự hỗ trợ chính sách từ phía Nhà nước. Đặc biệt là các quy định rõ ràng về thu gom, phân loại và xử lý rác thải từ thiết bị năng lượng tái tạo.

TS Đỗ Thế Cần cho biết, nhóm đang làm việc với các tổ chức quốc tế để đạt chứng nhận tiêu chuẩn công nghệ và đăng ký quyền sở hữu trí tuệ cho các sáng chế “made in Đà Nẵng”. “Trong quá trình thực hiện dự án, khó khăn nhất là công nghệ tạo bước sóng ánh sáng tương tự phổ mặt trời để đánh giá nhanh hiệu suất pin, ngoài ra các công nghệ tách các vật liệu cũng là thách thức lớn. Tuy nhiên, ngay từ đầu nhóm đã nhận được sự hỗ trợ rất lớn của Ban quản lý KCNC và Trung tâm dịch vụ tổng hợp trong việc đào tạo, ươm tạo và kết nối với nhà đầu tư. Ngoài ra nhóm dự án cũng xuất phát từ Đại học Đà Nẵng nên nguồn lực nghiên cứu và kinh nghiệm khoa học là lợi thế. Hàng năm công ty nhận trên 20 lượt sinh viên thực tập tốt nghiệp cả trong nước và quốc tế nên các khó khăn cũng dần được giải quyết. Thời gian đến, chúng tôi rất cần thêm đối tác chiến lược để mở rộng công nghệ ra các ngành công nghiệp tiềm năng tại Việt Nam. Quan trọng hơn cả là phải bảo vệ tài sản trí tuệ để thúc đẩy sáng tạo dài hạn” - ông Cần nhấn mạnh.

Đà Nẵng – Thành phố tiên phong phát triển năng lượng tái tạo

Được biết, Đà Nẵng là một trong những địa phương đi đầu trong phát triển năng lượng sạch 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 lên tới 1.140 MW. Tính đến cuối năm 2024, hơn 1.000 dự án điện mặt trời áp mái đã được triển khai, đóng góp khoảng 1,7 triệu kWh mỗi năm vào lưới điện quốc gia.

Đáng chú ý, 52% hệ thống năng lượng mặt trời thuộc sở hữu hộ gia đình, và khoảng 30% dân số thành phố sử dụng năng lượng mặt trời để đun nước. Nhiều khách sạn, khu nghỉ dưỡng, trường học, bệnh viện cũng đã áp dụng hệ thống điện mặt trời thân thiện môi trường. Thành phố hiện đang hợp tác với Liên minh châu Âu trong các dự án thí điểm lắp đặt hệ thống điện mặt trời tại các cơ sở công cộng và xây dựng cơ sở dữ liệu năng lượng tái tạo phục vụ quản lý quy hoạch.

Trong bối cảnh Việt Nam đẩy mạnh phát triển năng lượng tái tạo, việc giải quyết bài toán rác thải pin mặt trời là vô cùng cấp thiết. Công nghệ tái chế tiên tiến do nhóm nghiên cứu tại Trường ĐHBK Đà Nẵng phát triển không chỉ mang lại lợi ích kinh tế, mà còn góp phần bảo vệ môi trường và hướng tới nền công nghiệp xanh – sạch – bền vững. Nếu được hỗ trợ đúng mức, mô hình này hoàn toàn có thể trở thành một điểm sáng của ngành công nghiệp tái chế Việt Nam trong tương lai.

Lê Anh Tuấn