Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng và yêu cầu giảm phát thải khí nhà kính trở thành tiêu chí bắt buộc trong phát triển kinh tế - xã hội, việc nghiên cứu, ứng dụng các giải pháp vật liệu xây dựng thân thiện môi trường đang được nhiều đơn vị khoa học trong nước chú trọng triển khai.
Theo thống kê, mỗi năm Việt Nam phát sinh hàng chục triệu tấn tro bay và xỉ lò cao từ các nhà máy nhiệt điện và luyện thép. Việc xử lý chưa triệt để các loại chất thải này có thể gây ô nhiễm đất, nước và ảnh hưởng đến môi trường sống của người dân. Từ thực tế đó, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản Việt Nam (VIGMR) phối hợp cùng chuyên gia Hàn Quốc đã tiến hành thử nghiệm vật liệu kết dính vô cơ CMD-SOIL, đây là một giải pháp mới tận dụng tro bay và xỉ lò cao nhằm thay thế xi măng trong công nghệ trộn sâu, góp phần giảm phát thải, tiết kiệm tài nguyên và hướng tới phát triển các công trình ven biển xanh, phát thải thấp.
CMD-SOIL được phát triển trên cơ sở phản ứng kích hoạt kiềm, tạo ra quá trình cứng hóa tương tự xi măng Portland nhưng phát thải CO₂ thấp hơn tới 90 lần. Nếu sản xuất một tấn xi măng thông thường phát thải khoảng 903 kg CO₂, thì cùng lượng CMD-SOIL chỉ phát thải khoảng 10kg CO₂. Các nguyên liệu chính của vật liệu gồm tro bay từ nồi hơi tầng sôi tuần hoàn (CFBC) và xỉ lò cao nghiền mịn S95 - nguồn phế phẩm sẵn có trong nước, phù hợp để nhân rộng trong nhiều lĩnh vực hạ tầng.
Phun sương cao áp dập bụi tại khu vực kho than Công ty CP Than Hà Tu (Ảnh: Vinacomin.vn)Thử nghiệm hiện trường được thực hiện tại Khu công nghiệp Bắc Tiền Phong (thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh), nơi có địa chất yếu với lớp sét pha bùn dày 10 - 15m và mực nước ngầm nông từ 1,2 - 1,7m. Dự án triển khai 12 cột trộn sâu (Deep Mixing Method) với chiều sâu 6m, sử dụng cấp phối chất kết dính 200 - 300 kg/m³ đất. Sau 28 ngày, kết quả thí nghiệm nén và xuyên tiêu chuẩn cho thấy cường độ nén của vật liệu đạt 2,8 - 3,0 MPa, cao hơn 1,5 lần so với tiêu chuẩn thiết kế nền cảng biển (1,7 - 2,2 MPa). Đồng thời, vật liệu đáp ứng các tiêu chuẩn về an toàn môi trường khi không phát hiện kim loại nặng (Pb, Hg, Cr⁶⁺) và không gây độc tính đối với sinh vật thủy sinh.
Bên cạnh ưu điểm về môi trường, CMD-SOIL còn mang lại hiệu quả kinh tế khi giá thành chỉ bằng 70–80% so với xi măng PCB40. Theo đánh giá của CMD Group, vật liệu này có thể mở ra thị trường quy mô lớn cho các dự án xử lý nền đất yếu, đường cao tốc, sân bay và khu công nghiệp ven biển, góp phần thúc đẩy sản xuất xanh và phát triển kinh tế tuần hoàn trong ngành xây dựng.
Cán bộ kỹ thuật kiểm tra thông số lõi khoan. (Ảnh: Phạm Diệu Linh)Tiến sĩ Trịnh Hải Sơn - Viện trưởng VIGMR cho biết CMD-SOIL có khả năng chịu mặn tốt, thích hợp với các công trình ven biển, hải đảo, những nơi xi măng truyền thống dễ bị ăn mòn. Việc ứng dụng vật liệu này không chỉ giúp giảm chi phí thi công, tận dụng đất tại chỗ mà còn phù hợp với Quyết định số 126/QĐ-TTg năm 2019 của Thủ tướng Chính phủ về phát triển vật liệu xây dựng phục vụ công trình ven biển và hải đảo đến năm 2025.
Theo VIGMR, việc tái chế phế thải công nghiệp để tạo ra vật liệu xây dựng xanh không chỉ góp phần giảm ô nhiễm đất, nước, mà còn đóng góp thiết thực cho mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050 mà Việt Nam đã cam kết tại COP26. CMD-SOIL là minh chứng cho hướng tiếp cận “từ chất thải đến tài nguyên”, thể hiện nỗ lực đổi mới sáng tạo của các nhà khoa học trong việc xây dựng nền tảng vật liệu xanh phục vụ phát triển bền vững.
Nếu được nhân rộng, công nghệ này có thể giúp giảm phát thải hàng triệu tấn CO₂ mỗi năm, đồng thời thúc đẩy quá trình xanh hóa trong lĩnh vực xây dựng, góp phần hiện thực hóa các cam kết quốc gia về giảm phát thải và ứng phó với biến đổi khí hậu.
Tuệ Lâm