[비즈한국] Trong xu hướng trung hòa carbon trên toàn cầu, sản lượng tấm pin mặt trời và pin thứ cấp đã tăng vọt một cách chóng mặt. Đương nhiên, ngành công nghiệp tái chế để xử lý các sản phẩm hết hạn sử dụng cũng đang được chú ý như một “mỏ vàng” của tương lai. Tuy nhiên, trớ trêu thay, một hiện tượng kỳ lạ đang xảy ra: khi công nghệ sản xuất càng phát triển và sản phẩm càng hoàn thiện, hiệu quả kinh tế của việc tái chế lại càng giảm sút. Đổi mới công nghệ nhằm bảo vệ môi trường đang vô tình trở thành rào cản đối với việc tuần hoàn tài nguyên. Giờ đây, các chuyên gia cho rằng việc tái chế không nên chỉ được coi là một dự án kinh doanh tư nhân, mà cần phải được thiết kế lại từ góc độ an ninh tài nguyên chiến lược và chính sách môi trường của quốc gia.
Hàm lượng bạc giảm mạnh 80%, 'con bò sữa' trong tái chế pin mặt trời đang cạn dần
Nỗi lo lớn nhất của ngành tái chế tấm pin mặt trời là sự sụt giảm mạnh hàm lượng bạc bên trong các tấm pin. Trước đây, các tấm pin mặt trời sử dụng một lượng lớn bạc làm vật liệu chính để tăng tính dẫn điện. Các công ty tái chế thường thu gom pin thải, tách khung nhôm và kính, sau đó chiết xuất bạc từ các cell pin để tạo lợi nhuận. Trên thực tế, mặc dù bạc chiếm chưa đến 0,1% trọng lượng tấm pin, nhưng lại chiếm tới 40-50% lợi nhuận từ việc tái chế.
Tuy nhiên, tình thế đã thay đổi chóng mặt khi các nhà sản xuất nâng cao công nghệ “khử bạc” để cắt giảm chi phí. Các nhà sản xuất pin mặt trời đã nỗ lực thay thế bạc bằng các kim loại giá rẻ hơn như đồng để tiết kiệm chi phí. Theo báo cáo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) về “Quản lý vòng đời tấm pin mặt trời: Xu hướng công nghệ tái chế module quang điện”, lượng bạc sử dụng trong các tấm pin sản xuất gần đây đã giảm hơn 80% so với năm 2010. Khi hàm lượng bạc giảm xuống dưới một mức nhất định, một vấn đề mang tính cấu trúc sẽ phát sinh: chi phí cho quy trình (thu gom, vận chuyển, tách chiết tinh vi) trở nên cao hơn so với lợi nhuận thu được từ việc tái chế. Đối với các công ty tái chế, “nguồn tiền” giá trị nhất đang dần biến mất.
Hiện nay, xu hướng tái chế pin mặt trời đang chuyển dịch từ “phương pháp nghiền” (nghiền nát tấm pin đã tháo khung nhôm mà không tách kính và tấm nền) sang “phương pháp phân tách” (tách kính để thu hồi tài nguyên độ tinh khiết cao). Điều này nhằm thu hồi các kim loại có giá trị như bạc với độ tinh khiết cao để đảm bảo tính kinh tế. Vì phương pháp này tốn kém chi phí, nên khi hàm lượng bạc giảm, khả năng sinh lời cũng trở nên tồi tệ hơn.
Một đại diện của ngành tái chế pin mặt trời cho biết: "Bạc hiện là thành phần mang lại lợi nhuận tái chế lớn thứ hai sau nhôm. Chúng tôi đang có kế hoạch bù đắp hiệu quả kinh tế bằng cách tăng khối lượng xử lý đối với những tấm pin có hàm lượng bạc thấp."
Thị trường pin LFP lấn át NCM, ngành tái chế đang 'đau đầu'
Thị trường tái chế pin thứ cấp cũng gặp tình cảnh tương tự. Từ trước đến nay, mục tiêu chính của ngành tái chế là pin NCM (chứa Niken, Coban, Mangan). Coban và Niken là những kim loại quý hiếm và đắt đỏ nên việc tái chế mang lại hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên, gần đây với sự phổ biến của thị trường xe điện và sự cạnh tranh về giá gay gắt, pin Lithium Iron Phosphate (LFP) đã nổi lên như loại pin chủ đạo, làm thay đổi toàn bộ cuộc chơi.
Pin LFP an toàn hơn và rẻ hơn so với pin NCM, nhưng dưới góc độ tái chế, nó lại là “cơn ác mộng”. Các thành phần chính là sắt và photphat là những vật liệu phổ biến có thể tìm thấy ở bất cứ đâu, nên giá trị bán lại gần như bằng không. Thực tế, tài nguyên duy nhất có giá trị chiết xuất là lithium, nhưng cũng chỉ chiếm khoảng 4-5% tổng vật liệu cực dương. Hơn nữa, pin LFP có cấu trúc 'olivine' với liên kết hóa học rất bền vững, khiến độ khó kỹ thuật để phân hủy và chiết xuất lithium cao hơn nhiều so với pin NCM.
Mặc dù chưa có công ty Hàn Quốc nào thương mại hóa thành công việc tái chế pin LFP, nhưng vì pin LFP đang chiếm ưu thế trên thị trường xe điện, các doanh nghiệp cũng đang chạy đua phát triển công nghệ tái chế. SungEel HiTech dự kiến sẽ xây dựng một dây chuyền thí điểm quy mô 500 tấn tại Gunsan trong năm nay. Với việc các quy định về tái chế pin đang được áp dụng trên toàn cầu, công ty đang lên kế hoạch cho mô hình kinh doanh nhận ủy thác xử lý pin LFP. SK Innovation096770 cũng đã công bố công nghệ tái chế pin chỉ sử dụng nước, carbon dioxide và hydrogen peroxide để thu hồi lithium trên các tạp chí khoa học quốc tế.
Đại diện của SungEel HiTech cho biết: "Chúng tôi hiểu rõ tầm quan trọng của việc tái chế pin LFP nên đang chuẩn bị phát triển công nghệ và thương mại hóa. Vì lợi ích môi trường, cần có sự hỗ trợ của chính phủ để khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư vào phát triển công nghệ này."
Cần sự hỗ trợ của chính phủ để ngăn chặn khủng hoảng rác thải
Sự sụt giảm hiệu quả kinh tế do phát triển công nghệ đã vượt quá ngưỡng mà các doanh nghiệp tư nhân có thể tự mình vượt qua. Tuy nhiên, nếu để pin mặt trời và pin thải bị bỏ hoang chỉ vì lý do không có hiệu quả kinh tế, điều này có thể dẫn đến kết cục tự cắt đứt chuỗi cung ứng nguyên liệu cho ngành năng lượng tương lai, chứ không chỉ dừng lại ở vấn đề ô nhiễm môi trường đơn thuần.
Chính phủ hiện đang thúc đẩy việc tái chế pin mặt trời và pin thứ cấp thông qua Hệ thống Trách nhiệm mở rộng của nhà sản xuất (EPR). Hệ thống EPR áp đặt nghĩa vụ tái chế một lượng nhất định cho các nhà sản xuất sản phẩm để khuyến khích việc tái chế, và nếu không thực hiện, nhà sản xuất sẽ phải chịu mức phí cao hơn chi phí tái chế thực tế. Điều này giúp biến chi phí môi trường thành động lực kinh tế cho việc tái chế. Đối với pin mặt trời thải, EPR đã được áp dụng từ năm 2023. Bộ Môi trường đang xem xét áp dụng hệ thống này cho cả pin xe điện.
Các chuyên gia đề xuất rằng, ngoài các quy định, chính phủ nên hỗ trợ bảo đảm “lợi nhuận tối thiểu” cho các doanh nghiệp tái chế pin LFP hoặc tấm pin có hàm lượng bạc thấp thông qua các ưu đãi thuế hoặc trợ cấp trực tiếp.
Ông Eom Nam-il, nghiên cứu viên tại Viện Khoa học Môi trường Quốc gia cho biết: "Vì pin LFP bắt đầu được đưa vào sử dụng rộng rãi tại Hàn Quốc từ năm 2021, nên dự kiến chúng sẽ được thải bỏ hàng loạt vào những năm 2030. Trong trường hợp giá trị thị trường tái chế quá thấp khiến doanh nghiệp không thể tiếp cận, thì sự hỗ trợ từ chính phủ như trợ cấp là vô cùng cần thiết."