Đánh thức ‘mỏ’ vật liệu xanh: [Bài 2] Cần 'giấy thông hành' tiêu chuẩn kỹ thuật

Chuẩn hóa vật liệu

Sau khi chất thải xây dựng được nhìn nhận như một nguồn tài nguyên, câu hỏi tiếp theo không còn là có tái chế được hay không mà là tái chế bằng cách nào để tạo ra vật liệu đủ tiêu chuẩn quay trở lại công trình.

Theo GS.TS Đặng Mậu Chiến - Chủ tịch Hội đồng liên ngành Khoa học và Công nghệ Vật liệu, Đại học Quốc gia TP.HCM, nhiều người vẫn hình dung hoạt động tái chế chỉ đơn giản là nghiền nhỏ xà bần rồi đưa trở lại sử dụng. Tuy nhiên, để tạo ra một sản phẩm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, toàn bộ quá trình xử lý phải được tổ chức như một dây chuyền công nghệ hoàn chỉnh.

Theo đó, vật liệu sau phá dỡ phải trải qua nhiều công đoạn liên tiếp, từ phân loại, nghiền, sàng, tuyển tách kim loại, loại bỏ tạp chất đến kiểm tra chất lượng và chứng nhận sản phẩm đầu ra. Mỗi khâu đều ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của vật liệu tái chế.

“Vật liệu tái chế muốn đi vào thị trường phải đạt tiêu chuẩn kỹ thuật giống như các vật liệu xây dựng thông thường”, ông Chiến nhấn mạnh.

Theo GS.TS Nguyễn Hoàng Giang, tiêu chuẩn kỹ thuật chính là "giấy thông hành" để vật liệu tái chế bước ra khỏi khu xử lý và tham gia vào thị trường xây dựng. Muốn hình thành thị trường vật liệu tái chế thì trước hết phải có tiêu chuẩn. Khi có tiêu chuẩn mới có thể thiết kế, nghiệm thu và sử dụng trong các công trình.

Theo các chuyên gia, đây cũng là khác biệt lớn giữa xử lý chất thải và sản xuất vật liệu. Nếu mục tiêu của xử lý là giảm khối lượng phải chôn lấp thì mục tiêu của tái chế là tạo ra một sản phẩm có thể sử dụng lâu dài trong các công trình xây dựng.

Từ góc độ nghiên cứu, GS.TS Nguyễn Hoàng Giang - Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Xây dựng Hà Nội (HUCE) cho biết, trong nhiều năm qua, nhóm chuyên gia của Trường Đại học Xây dựng Hà Nội đã phối hợp với các đối tác Nhật Bản triển khai nhiều nghiên cứu về quản lý và tái chế chất thải xây dựng.

Một trong những kết quả quan trọng nhất là xây dựng tiêu chuẩn quốc gia đối với vật liệu tái chế sử dụng cho lớp móng và lớp móng trên trong các công trình giao thông.

Không chỉ tiêu chuẩn, hiệu quả của công nghệ còn phụ thuộc vào mức độ đồng nhất của nguồn nguyên liệu đầu vào. Nếu chất thải được phân loại ngay từ công trường, quy trình xử lý sẽ đơn giản hơn, chi phí sản xuất giảm xuống và chất lượng vật liệu đầu ra cũng ổn định hơn.

Đưa công nghệ ra công trường

Nếu như trước đây các dây chuyền tái chế chủ yếu được đặt cố định tại các khu xử lý thì hiện nay, nhiều doanh nghiệp đang lựa chọn một hướng đi khác là đưa công nghệ đến ngay nơi phát sinh chất thải.

Theo TS. Phạm Văn Thắng - Chủ tịch kiêm Tổng Giám đốc Công ty CP Tập đoàn Máy xây dựng Việt Nam (Vinamac), đây là thay đổi quan trọng nhất trong công nghệ tái chế chất thải xây dựng những năm gần đây.

Thay vì vận chuyển hàng nghìn tấn bê tông, gạch đá đến các bãi xử lý tập trung, doanh nghiệp phát triển các trạm nghiền sàng di động có thể đưa trực tiếp đến công trường phá dỡ hoặc các dự án hạ tầng để xử lý ngay tại nguồn.

“Hiện Vinamac đã đầu tư và vận hành các dây chuyền nghiền sàng di động công suất lớn có khả năng xử lý trực tiếp tại công trình. Vật liệu sau phá dỡ được nghiền, sàng và phân loại ngay tại chỗ trước khi đưa trở lại phục vụ xây dựng”, ông Thắng cho biết.

Theo ông, chi phí lớn nhất của chất thải xây dựng không nằm ở công đoạn nghiền mà ở quá trình vận chuyển. Việc xử lý ngay tại nơi phát sinh giúp nhà thầu tối ưu tới 50% chi phí logistics, đồng thời giảm lượng xe vận chuyển trong đô thị, hạn chế bụi, khí thải và rút ngắn tiến độ thi công.

Không dừng ở việc đưa thiết bị ra công trường, doanh nghiệp còn hướng tới cơ giới hóa toàn bộ chuỗi tái chế. Theo ông Thắng, hiệu quả của một dây chuyền không phụ thuộc vào một thiết bị riêng lẻ mà ở khả năng kết nối đồng bộ từ thu gom, vận chuyển, phân loại, nghiền sàng, tuyển tách đến sản xuất vật liệu tái chế.

Điểm khác biệt của mô hình này là toàn bộ quy trình được vận hành như một dây chuyền sản xuất vật liệu xây dựng thay vì một hệ thống xử lý chất thải. Khi các công đoạn được liên kết chặt chẽ, chất lượng sản phẩm đầu ra ổn định hơn, đồng thời giảm đáng kể chi phí vận hành.

Song song với cơ giới hóa, công nghệ số và trí tuệ nhân tạo (AI) cũng bắt đầu tham gia sâu hơn vào lĩnh vực tái chế chất thải xây dựng. Theo ông Thắng, AI được sử dụng để giám sát năng suất thiết bị, theo dõi chất lượng vật liệu đầu ra, dự báo bảo trì và tối ưu chế độ vận hành của dây chuyền.

Trong tương lai, hệ thống có thể tự động phân tích dữ liệu theo thời gian thực để điều chỉnh chế độ nghiền, sàng phù hợp với từng loại vật liệu đầu vào. Điều này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất mà còn giảm tiêu hao năng lượng và bảo đảm chất lượng sản phẩm tái chế.

Theo ông Nguyễn Hoàng Giang, nhiều kết quả nghiên cứu trong thời gian qua cho thấy vật liệu tái chế không chỉ dừng lại ở cát, đá nghiền mà có thể phát triển thành nhiều dòng sản phẩm phục vụ hạ tầng đô thị.

Một trong những hướng đi đáng chú ý là bê tông thấm nước. Khác với bê tông truyền thống, loại vật liệu này cho phép nước mưa thấm trực tiếp xuống nền đất, góp phần giảm lượng nước chảy tràn trên bề mặt.

Theo ông Giang, các mô hình thử nghiệm cho thấy bê tông thấm nước có thể góp phần giảm ngập úng cục bộ, bổ sung nước ngầm, hạn chế hiệu ứng đảo nhiệt và cải thiện vi khí hậu đô thị. Đây cũng là xu hướng được nhiều quốc gia áp dụng trong xây dựng vỉa hè, quảng trường, công viên và các không gian công cộng.

Bên cạnh đó, vật liệu tái chế còn được sử dụng để sản xuất vật liệu nền đường, lớp móng giao thông, gạch không nung, vật liệu san lấp và nhiều cấu kiện xây dựng khác. Việc mở rộng danh mục sản phẩm không chỉ nâng cao giá trị của vật liệu tái chế mà còn giúp giảm áp lực khai thác tài nguyên thiên nhiên.

Ở góc nhìn rộng hơn, GS.TS. Nguyễn Hồng Quân - Viện trưởng Viện Nghiên cứu Phát triển Kinh tế tuần hoàn (ICED) thuộc Đại học Quốc gia TP.HCM, cho rằng giá trị của công nghệ không nằm ở việc xử lý được bao nhiêu tấn chất thải, mà ở khả năng tạo ra những sản phẩm có giá trị sử dụng cao hơn.

Theo ông, khi vật liệu tái chế đáp ứng được các yêu cầu về kỹ thuật, môi trường và chất lượng, chúng sẽ không còn được nhìn nhận như sản phẩm thay thế mà trở thành một lựa chọn bình đẳng với các vật liệu truyền thống.

Những kinh nghiệm từ Nhật Bản, châu Âu cùng các dự án nghiên cứu và ứng dụng tại Việt Nam cho thấy công nghệ tái chế chất thải xây dựng đã vượt qua giai đoạn thử nghiệm. Từ những đống xà bần sau phá dỡ, các dây chuyền hiện đại đang tạo ra một thế hệ vật liệu mới phục vụ giao thông, hạ tầng và phát triển đô thị.

"Khi công nghệ đủ mạnh để biến chất thải thành sản phẩm đạt chuẩn, bài toán không còn dừng ở xử lý môi trường. Đó cũng là bước khởi đầu để vật liệu tái chế từng bước tham gia sâu hơn vào chuỗi cung ứng của ngành xây dựng", TS. Nguyễn Hồng Quân nhấn mạnh.