Phát triển bền vững công nghệ vật liệu silicat

Cùng với việc đáp ứng nhu cầu phát triển hạ tầng, đô thị, công nghệ vật liệu mới như silicat phải đồng thời tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải và bảo vệ môi trường.

Đó là nội dung được tập trung thảo luận tại Hội thảo "Phát triển bền vững công nghệ vật liệu silicat trong kỷ nguyên mới" do Trường Đại học Bách Khoa tổ chức ngày 14/10.

Vật liệu phải tiết kiệm tài nguyên, giảm phát thải

Phát biểu tại hội nghị, ông Lê Văn Kế, Phó Vụ trưởng Vụ Khoa học công nghệ, môi trường và Vật liệu xây dựng, Bộ Xây dựng cho rằng: Ngành vật liệu xây dựng phải đáp ứng nhu cầu phát triển hạ tầng, đô thị, đồng thời tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải và bảo vệ môi trường. Các cơ sở đào tạo, viện nghiên cứu và doanh nghiệp cần đẩy mạnh công nghệ sản xuất tiên tiến, phát triển vật liệu xanh và sử dụng hiệu quả nguyên liệu, nhiên liệu thay thế.

Ông Kế đề nghị ngành Công nghệ vật liệu Silicat - Đại học Bách khoa Hà Nội tăng cường liên kết để đưa kết quả nghiên cứu vào thực tiễn; thúc đẩy chuyển đổi số, tự động hóa và đào tạo nhân lực làm chủ công nghệ mới. Vụ sẽ tiếp tục phối hợp nghiên cứu, hoàn thiện cơ chế, chính sách và hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật, tạo điều kiện phát triển ngành.

Trao đổi với Báo Xây dựng bên lề hội thảo, TS. Nguyễn Thành Đông, Trưởng nhóm chuyên môn Công nghệ vật liệu silicat, Khoa Kỹ thuật Hóa học, Trường Hóa và Khoa học sự sống, Đại học Bách khoa Hà Nội, cho biết ngành có quá trình phát triển gần 70 năm, gắn với những thế hệ đào tạo đầu tiên của nhà trường. 

Theo ông Đông, ngành đã đào tạo khoảng 2.500 kỹ sư; nhiều cựu sinh viên trở thành chuyên gia, đảm nhận vị trí chủ chốt tại doanh nghiệp và cơ quan quản lý nhà nước. Bốn lĩnh vực chủ đạo gồm gốm sứ, xi măng, thủy tinh và vật liệu chịu lửa.

Ông Đông đánh giá nguồn nguyên liệu trong nước còn tiềm năng phát triển, nhưng vấn đề đặt ra trong nghiên cứu vật liệu là khai thác phải gắn với tiết kiệm tài nguyên và giảm phát thải. Một hướng nghiên cứu là giảm tiêu hao nguyên liệu trong sản xuất; hướng khác là tận dụng phế thải, phụ phẩm công nghiệp để thay thế một phần nguyên liệu truyền thống.

Cũng theo ông Đông, các nghiên cứu về kinh tế tuần hoàn đã được triển khai từ đề tài tốt nghiệp của sinh viên đến nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp bộ. Một số kết quả đã được ứng dụng trong sản xuất, trong đó có sử dụng tro bay nhiệt điện làm nguyên liệu hoặc phụ gia cho sản phẩm vật liệu xây dựng.

Ông Đông cho rằng ứng dụng công nghệ số và trí tuệ nhân tạo có thể hỗ trợ rút ngắn thời gian nghiên cứu, cải tiến quy trình và sử dụng nguyên liệu hiệu quả hơn. Mục tiêu là tạo ra sản phẩm đáp ứng nhu cầu thực tế với mức tiêu hao tài nguyên, năng lượng thấp hơn.

Để đưa kết quả nghiên cứu vào sản xuất, ông kỳ vọng hợp tác giữa nhà trường, viện nghiên cứu và doanh nghiệp được tổ chức chặt chẽ hơn. Theo ông, các bên đã có liên kết, nhưng một số hoạt động còn mang tính tự phát, cần phát triển thành hợp tác có định hướng và lâu dài.

Với những đề tài chưa được ứng dụng, ông Đông đề xuất tiếp tục tháo gỡ vướng mắc về thủ tục hành chính và có cơ chế đánh giá phù hợp với đặc thù nghiên cứu khoa học. Ông kỳ vọng việc hoàn thiện quy trình từ đề xuất đến nghiệm thu sẽ giúp nâng hiệu quả nghiên cứu và khả năng ứng dụng.

Mở rộng ứng dụng từ kinh nghiệm Nhật Bản

Bổ sung kinh nghiệm từ Nhật Bản về hướng mở rộng ứng dụng vật liệu silicat, ông Dương Ngọc Mười, Trưởng bộ phận kinh doanh số 1 Gantan Beauty Industry, cho biết doanh nghiệp tham dự hội thảo để tìm hiểu các nghiên cứu, ứng dụng tại Việt Nam và trao đổi kinh nghiệm.

Theo ông Mười, lĩnh vực này đã phát triển lâu năm tại Nhật Bản, với nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Trong sản phẩm mái kim loại của doanh nghiệp, ông đề cập việc sử dụng thành phần vật liệu silicat trong lớp phủ nhằm hạn chế hấp thụ nhiệt, cùng các giải pháp cách nhiệt cho mái nhà.

"Đây cũng là cơ hội để chúng tôi tham khảo và học hỏi thêm các ứng dụng mà hiện tại ở Việt Nam đang sử dụng như thế nào", ông Mười nói.

Ông Mười đánh giá Việt Nam có tiềm năng phát triển lĩnh vực này và đề xuất chú trọng sử dụng hiệu quả nguyên liệu, tạo ra sản phẩm có giá trị gia tăng cao. Kinh nghiệm ông chia sẻ từ Nhật Bản là tiết kiệm tài nguyên, đồng thời phát triển ứng dụng theo nhu cầu của từng ngành công nghiệp.

Bên cạnh xi măng, gạch men và kính, ông Mười cho rằng ngành có thể mở rộng nghiên cứu, ứng dụng vật liệu cho mái kim loại giảm nóng, lớp cách nhiệt và hệ bảo vệ chống cháy cho kết cấu công trình.

Với công trình sử dụng kết cấu thép, ông nhấn mạnh vai trò của lớp bọc, tấm bảo vệ chống cháy nhằm hạn chế tác động của nhiệt lên cấu kiện khi xảy ra hỏa hoạn. Ông cũng đề cập kinh nghiệm ứng dụng các giải pháp bảo vệ chống cháy cho tường, mái và kết cấu thép tại Nhật Bản.

Về định hướng tham gia thị trường Việt Nam, ông cho biết doanh nghiệp mong muốn đưa các ứng dụng và công nghệ của mình vào thực tế, phục vụ nhu cầu giảm nóng và bảo vệ người sử dụng công trình trước điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Doanh nghiệp muốn bắt tay với nhà trường 

Ông Kiều Văn Mát, Chủ tịch HĐQT Công ty CP Sông Đà Cao Cường, cho biết doanh nghiệp hiện có hàng trăm sản phẩm, chủ yếu phục vụ ngành xây dựng, đồng thời tiếp tục nghiên cứu các sản phẩm mới.

Theo ông Mát, đào tạo nhân lực và đưa nghiên cứu từ nhà trường vào doanh nghiệp có vai trò quan trọng trong chuyển đổi xanh, kinh tế tuần hoàn và đổi mới công nghệ. Nhân lực có chuyên môn là điều kiện để doanh nghiệp làm chủ dây chuyền, nâng chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất.

"Chúng ta phải có chất lượng tốt, giá thành cạnh tranh, xây dựng được thương hiệu uy tín thì mới cạnh tranh ra thị trường thế giới được", ông Mát nói.

Từ những trao đổi tại hội thảo, ông cho biết Sông Đà Cao Cường đang xây dựng cơ chế dành nguồn kinh phí cho nghiên cứu, ứng dụng và đổi mới công nghệ. Doanh nghiệp mong muốn tăng hợp tác với nhà trường và viện nghiên cứu, từ đào tạo nhân lực, phát triển ý tưởng đến nghiên cứu chuyên sâu và triển khai sản xuất.

Theo ông, doanh nghiệp là nơi tiếp nhận, vận hành và kiểm chứng hiệu quả ứng dụng. Các bên cần phối hợp thường xuyên để kết quả nghiên cứu đáp ứng nhu cầu thực tế.

Một hướng Sông Đà Cao Cường đang theo đuổi là phát triển hệ vật liệu đồng bộ cho nhà lắp ghép, phục vụ người thu nhập thấp và người dân tại khu vực nông thôn, miền núi.

Ông Mát cho rằng giải pháp này phải đồng thời đáp ứng chất lượng, chi phí và kiến trúc phù hợp với từng vùng. Doanh nghiệp dự kiến phối hợp với chuyên gia, nhà khoa học trong nước và quốc tế, trường đại học và viện nghiên cứu để hoàn thiện vật liệu, thiết kế và phương án thi công.

Hiện công ty đã sản xuất gạch và tấm bê tông khí chưng áp, cùng các loại vữa liên kết, vữa hoàn thiện và bột bả. Theo ông Mát, tấm bê tông khí chưng áp có thể đạt chiều dài 6m. Các sản phẩm cần được sử dụng trong giải pháp đồng bộ để bảo đảm chất lượng, đẩy nhanh thi công và tối ưu chi phí.

Doanh nghiệp sẽ tiếp tục nghiên cứu các cấu kiện như dầm và giải pháp liên kết để hoàn thiện hệ sản phẩm. Trên cơ sở đó, đơn vị thiết kế và thi công có thể phát triển các mẫu nhà lắp ghép đáp ứng nhu cầu sử dụng.

Theo ông Mát, mẫu nhà phải phù hợp với điều kiện và văn hóa từng vùng. Cùng với chất lượng và giá thành, đây là yếu tố cần tính đến để sản phẩm có thể được người dân tiếp nhận.

Ông mong muốn cấu kiện được chuẩn hóa, có mẫu thiết kế và hướng dẫn lắp dựng rõ ràng để thuận tiện triển khai rộng rãi. Định hướng này cần đi cùng đào tạo nhân lực hướng dẫn và thi công.

Ông Mát cho biết thêm, doanh nghiệp đã thử nghiệm các mô hình nhà từ một đến năm tầng. Theo tính toán ban đầu của công ty, thời gian thi công có thể giảm ít nhất khoảng một phần ba, tổng chi phí hoàn thiện có thể thấp hơn khoảng 25–30% so với phương án xây dựng thông thường.

Tuy nhiên, ông lưu ý đây mới là dữ liệu ban đầu, chưa được đánh giá đầy đủ. Doanh nghiệp cần tiếp tục hoàn thiện giải pháp và tính toán toàn diện trước khi triển khai rộng hơn.

Cũng theo ông Mát, Sông Đà Cao Cường cũng đã tham gia hỗ trợ vật liệu trong các chương trình xây dựng nhà sau bão lũ, nhà cho người nghèo và nhà tình nghĩa. Theo ông Mát, những hoạt động này giúp doanh nghiệp có thêm điều kiện đánh giá sản phẩm trong thực tế, phục vụ việc cải tiến và mở rộng ứng dụng.

Cùng với thị trường trong nước, công ty định hướng tăng xuất khẩu. Doanh nghiệp đã đưa sản phẩm sang Singapore, Philippines và hướng tới thị trường Mỹ, Liên minh châu Âu.

Theo thông tin doanh nghiệp công bố, sản phẩm bê tông khí chưng áp dạng khối và tấm tường đã được cấp chứng nhận sản phẩm công trình xanh Singapore, xếp hạng Excellent, do Hội đồng Công trình xanh Singapore đánh giá.