Trong phát triển nhà ở xã hội phát thải các-bon thấp, vật liệu quyết định đến lượng phát thải hàm chứa trong công trình. Tối ưu kết cấu, sử dụng xi măng phát thải thấp, tái sử dụng phế thải và đo lường theo vòng đời là những hướng đi cần quan tâm.
Tối ưu kết cấu, giảm lượng vật liệu trong xây dựng
Tại Hội thảo "Nhà ở xã hội phát thải các-bon thấp - Định hướng và giải pháp cho Việt Nam" do Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (IBST) tổ chức ngày 30/10 tại Hà Nội, các chuyên gia và doanh nghiệp đã đề xuất nhiều giải pháp nhằm giảm tác động môi trường trong quá trình đầu tư, xây dựng và vận hành nhà ở xã hội.
Hội thảo "Nhà ở xã hội phát thải các-bon thấp - Định hướng và giải pháp cho Việt Nam" do Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng tổ chức.
Trong số các tham luận tại hội thảo, ông Trần Quốc Thọ, chuyên gia kỹ thuật Công ty Cổ phần Xi măng FiCO-YTL đã phân tích vai trò của vật liệu và cấu kiện xây dựng trong giảm phát thải các-bon theo tiếp cận vòng đời.
Muốn giảm phát thải từ công trình, không thể chỉ tập trung vào tiết kiệm năng lượng khi đưa công trình vào sử dụng mà cần kiểm soát ngay từ khâu thiết kế kết cấu, lựa chọn vật liệu và tổ chức thi công.
Thực tiễn ngành Xây dựng đóng góp khoảng 39% lượng phát thải CO₂ toàn cầu. Trong đó, phát thải không chỉ đến từ quá trình vận hành công trình mà còn hình thành trong các công đoạn khai thác nguyên liệu, sản xuất vật liệu, vận chuyển và thi công.
Đáng chú ý, phát thải các-bon hàm chứa trong vật liệu và quá trình xây dựng là một phần quan trọng của tổng lượng phát thải. Đây là lượng khí nhà kính phát sinh trước khi công trình đi vào vận hành, gắn với toàn bộ chuỗi cung ứng vật liệu và hoạt động xây dựng.
Đối với bê tông, xi măng là thành phần cần được ưu tiên kiểm soát. Xi măng chỉ chiếm khoảng 15% khối lượng bê tông nhưng đóng góp hơn 80% lượng các-bon hàm chứa của vật liệu này. Điều đó cho thấy, giảm lượng xi măng sử dụng hoặc thay thế một phần bằng các thành phần khoáng phù hợp có thể tạo ra tác động đáng kể đến mức phát thải của công trình.
Tuy nhiên, giảm phát thải không đồng nghĩa với việc đơn thuần cắt giảm lượng vật liệu. Một giải pháp chỉ thực sự hiệu quả khi đồng thời bảo đảm cường độ, độ bền lâu, khả năng thi công và yêu cầu sử dụng của công trình.
Đặc biệt với nhà ở xã hội, nơi yêu cầu kiểm soát chi phí đầu tư rất chặt chẽ, việc lựa chọn vật liệu phải tính đến cả chi phí xây dựng, bảo trì và sửa chữa trong suốt thời gian khai thác.
Từ góc độ này, FiCO-YTL đề xuất bốn nhóm giải pháp trọng tâm gồm tối ưu hóa kết cấu, tối ưu hóa vật liệu, tái sử dụng phế thải và đo lường, quản lý phát thải.
FiCO-YTL giới thiệu một số sản phẩm gắn nhãn xanh, phát thải ít CO2 hơn.
Xi măng phát thải thấp: Hướng giảm các-bon từ gốc vật liệu
Bên cạnh tối ưu kết cấu, lựa chọn xi măng và cấp phối bê tông là giải pháp có khả năng tác động trực tiếp đến lượng phát thải hàm chứa của công trình.
Việc sử dụng xi măng phát thải thấp, kết hợp xỉ lò cao, tro bay, silica fume và các phụ gia hóa học phù hợp có thể giảm lượng xi măng Portland truyền thống trong cấp phối bê tông.
Đồng thời, cần tối ưu hệ cốt liệu, lượng nước và thể tích hồ xi măng để đạt được cường độ, tính công tác và độ bền theo yêu cầu thiết kế.
Điểm quan trọng là không nên áp dụng một cấp phối chung cho mọi công trình. Môi trường tiếp xúc, điều kiện thi công, cường độ thiết kế và yêu cầu tuổi thọ cần được xem xét để lựa chọn loại bê tông phù hợp.
Nếu kiểm soát tốt thành phần khoáng và cấp phối, bê tông sử dụng xi măng phát thải thấp không chỉ giảm lượng các-bon hàm chứa mà còn có thể cải thiện một số đặc tính sử dụng.
Cụ thể, thành phần khoáng phù hợp có thể giúp giảm nhiệt thủy hóa, qua đó hạn chế nguy cơ nứt nhiệt ở những cấu kiện thích hợp; giảm tính thấm, hạn chế nước và các tác nhân gây hại xâm nhập, góp phần bảo vệ bê tông cốt thép trước nguy cơ ăn mòn, xâm thực.
Đối với nhà ở xã hội, việc nâng cao độ bền công trình có ý nghĩa thiết thực bởi có thể giảm nhu cầu sửa chữa, thay thế vật liệu và chi phí bảo trì trong dài hạn.
FiCO-YTL cũng đề cập đến nỗ lực giảm phát thải trong chính quá trình sản xuất xi măng. Các giải pháp ngắn và trung hạn gồm nâng cao hiệu suất thiết bị, tận dụng nhiệt thải để phát điện, tự động hóa dây chuyền, sử dụng năng lượng tái tạo, nghiên cứu xi măng phát thải thấp và thay thế một phần nguyên, nhiên liệu truyền thống.
Về dài hạn, các hướng nghiên cứu được đặt ra gồm sử dụng vật liệu kết dính thay thế như đất sét nung, cao lanh nung; điện khí hóa, sử dụng hydro cho lò nung và công nghệ thu giữ, sử dụng, lưu trữ các-bon (CCUS).
Đối với FiCO-YTL, doanh nghiệp cho biết đang tập trung nghiên cứu, phát triển sản phẩm theo hướng kiểm soát hoạt tính clinker, nghiền riêng và kiểm soát công nghệ, nghiên cứu sử dụng thành phần khoáng từ phế phẩm công nghiệp, đồng thời nâng cao hiệu quả sử dụng phụ gia hóa học.
Theo số liệu từ FiCO-YTL, các dòng xi măng bao gắn nhãn xanh ECOCem có lượng phát thải CO₂ thấp hơn khoảng 40-50% so với xi măng Portland truyền thống; các dòng xi măng xá có mức giảm khoảng 30-70%, tùy sản phẩm và chủng loại.
Doanh nghiệp cũng cho biết, các sản phẩm được định hướng đáp ứng tiêu chuẩn TCVN, ASTM và cung cấp Tuyên bố môi trường sản phẩm (EPD).
Một hướng khác được đề cập là tận dụng phế thải trong quá trình sản xuất và thi công bê tông. Thay vì coi bê tông tươi dư thừa, nước rửa xe bồn hay cốt liệu sau phá dỡ là chất thải phải xử lý, các thành phần này có thể được thu gom, phân tách và tái sử dụng phù hợp.
Công nghệ lọc, thu hồi hồ xi măng, làm sạch cốt liệu và tái sử dụng nước rửa xe bồn góp phần giảm tiêu thụ nguyên liệu mới, hạn chế chất thải phát sinh.
Việc sử dụng cốt liệu bê tông tái chế cần tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật, trong đó có TCVN 11969:2018 được dẫn trong tham luận.
Từ kinh nghiệm sản xuất và cung cấp vật liệu, FiCO-YTL kiến nghị cần có cơ chế khuyến khích phát triển xi măng phát thải thấp, trong đó có nghiên cứu thí điểm hạn ngạch phát thải căn cứ vào sản lượng clinker thay vì chỉ tính theo sản lượng xi măng.
Doanh nghiệp cũng đề xuất cơ quan quản lý, đơn vị tư vấn và truyền thông tăng cường phổ biến thông tin để người tiêu dùng hiểu rõ hơn về đặc tính, hiệu quả môi trường và khả năng cạnh tranh của dòng vật liệu này.
Có thể thấy, giảm phát thải các-bon trong nhà ở xã hội không phải là nhiệm vụ riêng của nhà sản xuất vật liệu hay chủ đầu tư, mà đòi hỏi sự phối hợp từ khâu quy hoạch, thiết kế, lựa chọn kết cấu, vật liệu đến thi công và vận hành.
Trong đó, việc đưa tiêu chí các-bon hàm chứa vào quá trình lựa chọn vật liệu, cùng với cơ chế đo lường minh bạch và đánh giá hiệu quả theo vòng đời, sẽ là cơ sở quan trọng để các giải pháp phát thải thấp đi vào thực tiễn, thay vì chỉ dừng ở những mô hình thí điểm.