Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia Hoa Kỳ (NREL) cho biết chất thải tấm pin mặt trời có thể đạt trọng lượng bằng 30 tòa nhà Empire State, hoặc 10 triệu tấn vào năm 2050  .

Do đó, mối quan tâm ngày càng tăng trong việc giảm thiểu và tối đa hóa giá trị của vật liệu PV thông qua việc tạo ra một nền kinh tế tuần hoàn cho các vật liệu năng lượng.

NREL cho biết hầu hết các nghiên cứu cho đến nay đều hướng tới việc phát triển các phương pháp tái sử dụng vật liệu năng lượng mặt trời về mặt kỹ thuật và kinh tế, nhưng không xem xét các hành vi xã hội phù hợp như thế nào trong bức tranh. Các nhà phân tích cho biết việc xem xét hành vi và nhận thức của người tiêu dùng có thể cho phép người tiêu dùng trở thành một phần của giải pháp và có thể đẩy nhanh việc áp dụng các phương pháp tiếp cận nền kinh tế vòng tròn.

Các nhà phân tích đã áp dụng mô hình dựa trên tác nhân, đại diện cho các nhóm khách hàng là “đại lý” hoặc các thực thể ra quyết định độc lập được đào tạo dựa trên dữ liệu để mô phỏng các quyết định được đưa ra thay mặt cho các nhóm mà họ đại diện.

Bốn tác nhân được mô hình hóa: chủ sở hữu PV, người lắp đặt, người tái chế và nhà sản xuất. Các đại lý được chọn từ các tùy chọn sửa chữa, tái sử dụng, tái chế, chôn lấp hoặc lưu trữ mô-đun PV cũ trong các tình huống khác nhau, chẳng hạn như các chính sách hoặc chi phí tái chế khác nhau.

Mô hình sử dụng các quyết định của tác nhân để tính toán khối lượng PV tránh được, cũng như tác động kinh tế như chi phí đối với nhà sản xuất hoặc doanh thu thuần đối với người tái chế và lắp đặt. Nó cũng góp phần vào hiệu quả học tập đối với việc tái chế, giảm chi phí do quy mô và tiến bộ công nghệ.

Ưu đãi 

Mô hình cho thấy rằng trong điều kiện ngày nay, có rất ít khuyến khích để khuyến khích tái chế. Dựa trên dự báo 500 GW được lắp đặt ở Mỹ vào năm 2050, 9,1 triệu tấn chất thải sẽ được sản xuất. Các nhà phân tích đã lập mô hình chi phí tái chế trung bình hiện tại là 28 đô la cho mỗi mô-đun, sửa chữa ở mức 65 đô la cho mỗi mô-đun và bãi chôn lấp chỉ ở mức 1,38 đô la cho mỗi mô-đun. Các mô-đun đã qua sử dụng có thể được bán với giá 36% so với giá mô-đun mới. 

Dựa trên những số liệu đó, mô hình ước tính rằng trong 30 năm tới, 80% mô-đun sẽ được chôn lấp, 1% được tái sử dụng và 10% được tái chế.  

Với tỷ lệ thu hồi vật liệu ngày nay, tổng khối lượng tái chế sẽ vào khoảng 8%. Các nhà phân tích cho biết với công nghệ ngày nay, các mô-đun PV không dễ tách rời và hầu hết các vật liệu có giá trị thấp đều được chiết xuất. Do đó, không có đủ doanh thu để khuyến khích nhiều hoạt động tái chế hơn. 

Làm thế nào để thúc đẩy tái chế 

Mô hình NREL cho thấy chi phí tái chế giảm sẽ góp phần thúc đẩy đáng kể việc áp dụng. Ví dụ: giảm chi phí cho mỗi mô-đun từ 28 đô la xuống 18 đô la, có khả năng dẫn đến tăng tỷ lệ tái chế hơn một phần ba vào năm 2050. 

Nghiên cứu cũng nói rằng ảnh hưởng xã hội có thể có tác động đến việc tái chế. Ví dụ, những người sớm chấp nhận có cái nhìn tích cực về việc luyện tập này có thể mở đường. Điều này có thể gây ra một chu kỳ đạo đức, nơi người tiêu dùng không chỉ có thể ảnh hưởng đến những người xung quanh mà còn giảm chi phí tái chế bằng cách giúp ngành công nghiệp tái chế phát triển. 

Tỷ lệ thu hồi vật liệu cao hơn cũng sẽ thúc đẩy việc áp dụng. NREL cho biết các quy trình mới thu hồi các vật liệu có giá trị cao như bạc, đồng và silicon để tái sử dụng có thể tạo ra thu nhập ròng tích lũy cho nhà tái chế là 1,3 tỷ USD vào năm 2050.