Nhóm GenZ Xanh, đến từ khoa Môi Trường, Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, đã thực hiện nghiên cứu về quy trình hóa tách kim loại trong pin năng lượng mặt trời. Đề tài này không chỉ mang tính ứng dụng cao mà còn góp phần phát triển ngành tái chế và bảo vệ môi trường. Một trong những điểm nổi bật của nghiên cứu là khả năng thu hồi kim loại quý từ pin năng lượng mặt trời đã qua sử dụng, tạo ra nguồn tài nguyên tái chế có giá trị cao mà không cần khai thác mỏ mới. Điều này góp phần giảm thiểu việc nhập khẩu kim loại hiếm, ổn định nguồn cung và giảm chi phí sản xuất trong nước.

Công nghệ hóa tách được nghiên cứu giúp giảm thiểu rác thải điện tử từ pin năng lượng mặt trời, một vấn đề ngày càng nghiêm trọng trong bối cảnh lượng pin thải bỏ đang gia tăng. Quy trình này không chỉ bảo vệ môi trường bằng cách giảm ô nhiễm đất và nước do các kim loại nặng trong pin, mà còn hỗ trợ các doanh nghiệp tuân thủ các tiêu chuẩn về môi trường và phát triển bền vững. Thêm vào đó, việc phát triển các cơ sở thu gom, xử lý và tái chế pin năng lượng mặt trời sẽ tạo ra nhiều cơ hội việc làm, đặc biệt cho lao động tại các vùng khó khăn, từ đó thúc đẩy phát triển kinh tế địa phương.

Đề tài này còn thúc đẩy một chính sách phát triển kinh tế tuần hoàn, giúp giảm thiểu lượng rác thải điện tử và sử dụng lại các tài nguyên đã qua sử dụng. Việc tái chế kim loại từ pin năng lượng mặt trời không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn giúp cung cấp nguyên liệu quý cho ngành công nghiệp mà không cần khai thác mỏ mới, qua đó giảm bớt gánh nặng khai thác tài nguyên thiên nhiên. Ngoài ra, việc phát triển các công nghệ tái chế tiên tiến còn tạo ra cơ hội hợp tác giữa các doanh nghiệp, tổ chức nghiên cứu và chính phủ, góp phần xây dựng một nền kinh tế tuần hoàn bền vững hơn.

Về tính sáng tạo và đổi mới, nghiên cứu này đã xác định được nồng độ kim loại tối ưu trong quá trình hòa tách, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong khi vẫn đạt hiệu quả thu hồi kim loại cao. Một điểm đáng chú ý là việc ứng dụng dung môi Toluen trong quá trình tiền xử lý, giúp tách rời kính cường lực khỏi tấm pin mặt trời với hiệu suất đáng kể (54,5% kính cường lực và 12,5% thanh kim loại). Nghiên cứu còn chi tiết phân tích thành phần kim loại trong pin năng lượng mặt trời, xác định các kim loại có giá trị như Al, Cu, Zn, Pb và Ag, trong đó nhôm (Al) chiếm tỷ lệ cao nhất. Việc thu hồi các kim loại này không chỉ mang lại giá trị kinh tế cao mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường khi những kim loại này nếu không được xử lý đúng cách có thể gây ra ô nhiễm nặng nề.

Quy trình thu hồi kim loại từ pin năng lượng mặt trời có thể áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất linh kiện điện tử đến chế tạo hợp kim và vật liệu xây dựng. Kim loại thu hồi có thể được sử dụng trong sản xuất hợp kim sắt, tinh chế nhôm từ xỉ thải và các chất thải điện tử. Phản ứng nhiệt nhôm, đã được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, là một ví dụ điển hình của việc sử dụng kim loại thu hồi từ pin năng lượng mặt trời để sản xuất các vật liệu có giá trị cao. Đây là ứng dụng thiết thực giúp tái sử dụng tài nguyên và phát triển các sản phẩm có giá trị, đồng thời giảm thiểu sự phụ thuộc vào khai thác tài nguyên mới.

Về hiệu quả, quá trình hòa tan để thu hồi kim loại từ pin năng lượng mặt trời đã đạt hiệu suất thu hồi nhôm (Al) lên tới 81,1% ở nhiệt độ 120°C. Tuy nhiên, để tối ưu chi phí, nhiệt độ 60°C được lựa chọn, với hiệu suất chỉ thấp hơn 4,9%. Thời gian hòa tan tối ưu là 45 phút, đạt hiệu suất 72,2%, gần bằng so với thời gian 90 phút nhưng tiết kiệm được chi phí năng lượng. Điều này chứng tỏ rằng quy trình không chỉ hiệu quả mà còn tiết kiệm chi phí, phù hợp với thực tế sản xuất.

Về mặt kinh tế, kim loại thu hồi từ pin năng lượng mặt trời có giá trị cao, đặc biệt là bạc (Ag), đồng (Cu), kẽm (Zn) và nhôm (Al). Việc tái chế các kim loại này không chỉ giúp giảm chi phí nguyên liệu đầu vào cho các ngành công nghiệp mà còn giảm sự phụ thuộc vào khai thác tài nguyên mới. Điều này góp phần tiết kiệm chi phí sản xuất và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

Tiềm năng phát triển của nghiên cứu này rất lớn, đặc biệt trong bối cảnh nhu cầu sử dụng năng lượng tái tạo ngày càng tăng. Việc thu hồi kim loại quý từ pin năng lượng mặt trời không chỉ giải quyết vấn đề rác thải điện tử mà còn tạo ra nguồn tài nguyên tái chế có giá trị, góp phần vào nền kinh tế tuần hoàn. Công nghệ này có thể được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp luyện kim, chế tạo linh kiện điện tử và nhiều ngành công nghiệp khác. Hơn nữa, nghiên cứu này phù hợp với xu hướng phát triển bền vững của chính phủ và doanh nghiệp tại Việt Nam, thúc đẩy việc sử dụng tài nguyên hiệu quả, bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế.

Với tất cả những tiềm năng trên, nghiên cứu "Nghiên cứu xây dựng quy trình hóa tách một số kim loại trong pin năng lượng mặt trời" không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn lớn cho cộng đồng, môi trường và nền kinh tế. Đề tài này là một bước đi quan trọng trong việc phát triển công nghệ tái chế tiên tiến, bảo vệ tài nguyên và thúc đẩy sự phát triển bền vững tại Việt Nam, đặc biệt tại các khu vực có ngành năng lượng tái tạo đang phát triển.

Nguồn: NASATI