Trước yêu cầu giảm phát thải, phát triển kinh tế tuần hoàn, Viện Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) đang tập trung nghiên cứu công nghệ tái chế, vật liệu tiết kiệm năng lượng và chuyển đổi số nhằm hỗ trợ ngành vật liệu chuyển dịch theo hướng bền vững.
Gắn nghiên cứu với bài toán tái chế và tiết kiệm năng lượng
Trước yêu cầu giảm phát thải, tiết kiệm tài nguyên và năng lượng, ngành vật liệu xây dựng đang đứng trước áp lực phải đổi mới phương thức sản xuất, đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ và phát triển kinh tế tuần hoàn.
Viện Vật liệu xây dựng luôn chú trọng công tác nghiên cứu, ứng dụng khoa học công nghệ.
Theo Viện Vật liệu xây dựng, riêng ngành xi măng hiện phát thải khoảng 60 - 65 triệu tấn CO₂ mỗi năm, tương đương 12 - 15% tổng phát thải công nghiệp.
Cùng với cam kết phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 và cơ chế điều chỉnh biên giới carbon (CBAM) của Liên minh châu Âu, yêu cầu chuyển đổi công nghệ, giảm tiêu hao năng lượng và sử dụng nguyên liệu thay thế ngày càng trở nên cấp thiết.
Trong nước, các chủ trương, chính sách về phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số và kinh tế tuần hoàn đang tạo hành lang thúc đẩy quá trình này. Đáng chú ý, từ ngày 1/1/2026, vật liệu xây dựng lần đầu tiên được đưa vào diện dán nhãn năng lượng.
Thực hiện chức năng nghiên cứu chuyên ngành thuộc Bộ Xây dựng, Viện Vật liệu xây dựng đã cung cấp nhiều luận cứ khoa học và công cụ kỹ thuật phục vụ công tác quản lý nhà nước.
Đơn vị chủ trì soạn thảo đề án làm cơ sở cho Chỉ thị số 03-CT/TW ngày 3/2/2026 của Ban Bí thư; tham gia xây dựng Nghị định số 209/2026/NĐ-CP cùng các thông tư hướng dẫn của Bộ Xây dựng và chủ trì dự thảo Kế hoạch thực hiện kinh tế tuần hoàn trong sản xuất vật liệu xây dựng.
Trong giai đoạn 2021 - 2026, Viện đã chủ trì xây dựng mới và soát xét 104 tiêu chuẩn quốc gia, tham gia biên soạn QCVN 16:2023/BXD, đồng thời xây dựng các tiêu chuẩn, chỉ dẫn kỹ thuật về sử dụng tro bay, xỉ lò cao, bã thải thạch cao phospho và cát nghiền, cát biển thay thế tài nguyên tự nhiên.
Trong hoạt động nghiên cứu ứng dụng, các đề tài của Viện tập trung giải quyết bài toán tận dụng chất thải công nghiệp để làm nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng.
Đơn vị đã chế tạo thành công tấm tường rỗng bê tông đúc sẵn từ tro xỉ nhiệt điện theo công nghệ đùn ép với tỷ lệ thay thế cốt liệu tự nhiên lên tới 100% trong phạm vi nghiên cứu và đưa vào lắp dựng thử nghiệm thực tế.
Viện cũng phát triển giải pháp xử lý thạch cao phospho làm phụ gia xi măng, vật liệu nền móng đường; hoàn thiện công nghệ sản xuất xi măng alumin từ chất thải công nghiệp ở quy mô sản xuất thử và triển khai sản xuất thử nghiệm quy mô công nghiệp ba dòng sản phẩm vật liệu xây dựng từ xỉ nhôm.
Đối với các loại phế thải khó phân hủy, đơn vị đã nghiên cứu thu hồi polyol từ xốp polyurethane phế thải để thay thế tới 40% nguyên liệu trong vật liệu cách nhiệt, cũng như chế tạo thủy tinh bọt cách nhiệt từ kính xây dựng phế thải.
Ở mảng giảm phát thải và vật liệu tính năng cao, Viện nghiên cứu công nghệ tiền xử lý và đồng xử lý chất thải rắn sinh hoạt trong lò nung clinker hướng tới mục tiêu thay thế 15% nhiên liệu vào năm 2030.
Phối hợp với UNIDO thúc đẩy phát triển xi măng đất sét nung – đá vôi (LC³) phát thải thấp. Bên cạnh đó, đơn vị đã nghiên cứu bê tông chịu nhiệt cản xạ phục vụ các công trình đặc thù như nhà máy điện hạt nhân và chế tạo thành công hệ thống máy in 3D bê tông nhằm giảm hao hụt vật liệu trong quá trình thi công.
Song song với nghiên cứu, Viện duy trì hoạt động của hai phòng thí nghiệm đạt chuẩn ISO/IEC 17025 cùng các trạm thí nghiệm hiện trường, mở rộng năng lực đánh giá các tính năng cách âm, truyền nhiệt, quang nhiệt của vật liệu bao che và hệ cửa kính.
Đơn vị đã triển khai chứng nhận, dán nhãn năng lượng cho bê tông khí chưng áp, sơn phản xạ, tấm tường cách âm cách nhiệt; cấp nhãn xi măng xanh và xây dựng hệ thống thẩm định khí nhà kính hỗ trợ doanh nghiệp.
Trong năm 2025 và 9 tháng đầu năm 2026, Viện thực hiện khoảng 50 nhiệm vụ nghiên cứu sử dụng vốn doanh nghiệp và chuyển giao hai đề tài cấp tỉnh, thành phố để sản xuất thương mại.
Ở lĩnh vực chuyển đổi số, đơn vị đã phát triển phần mềm cơ sở dữ liệu vật liệu, phần mềm đánh giá vòng đời và các công cụ trực tuyến hỗ trợ tính toán tính năng nhiệt, quang của kết cấu công trình.
Viện Vật liệu xây dựng đã chế tạo thành công hệ thống máy in 3D bê tông nhằm giảm hao hụt vật liệu trong quá trình thi công.
Chú trọng kiểm chứng thực tiễn để nhân rộng kết quả
Từ thực tiễn triển khai, Viện Vật liệu xây dựng nhìn nhận hoạt động nghiên cứu cần xuất phát từ yêu cầu quản lý và nhu cầu sử dụng cụ thể, có sự phối hợp sớm giữa cơ quan quản lý, đơn vị phát sinh chất thải, cơ sở sản xuất và đơn vị ứng dụng.
Quá trình phát triển công nghệ phải đi đôi với thử nghiệm, tiêu chuẩn hóa và đặc biệt là bước kiểm chứng quy mô sản xuất với đầy đủ dữ liệu về chất lượng, chi phí và môi trường, tránh việc suy diễn từ tính khả thi kỹ thuật sang hiệu quả sản xuất đại trà.
Trao đổi với phóng viên Báo Xây dựng, Phó viện trưởng Viện Vật liệu xây dựng Vũ Văn Dũng cho biết, trong giai đoạn tới, đơn vị xác định tiếp tục ưu tiên các hướng nghiên cứu phục vụ công tác quản lý và nhu cầu trọng tâm của ngành như vật liệu thay thế, tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải và vật liệu cho công trình đặc biệt.
Viện kiến nghị Bộ Xây dựng tăng cường cơ chế đặt hàng nghiên cứu theo nhóm vấn đề và sớm ban hành Kế hoạch thực hiện kinh tế tuần hoàn trong lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dựng để làm căn cứ triển khai.
Cùng với đó, việc đồng hành cùng doanh nghiệp ngay từ khâu lựa chọn công nghệ, ưu tiên nguồn lực cho sản xuất thử nghiệm và kiểm chứng hiện trường được xác định là giải pháp then chốt nhằm nâng cao khả năng chuyển giao.
Viện cũng đề xuất hoàn thiện cơ chế giao quyền khai thác kết quả nghiên cứu, có chính sách ưu tiên sử dụng vật liệu tái chế đạt chuẩn và sản phẩm có nhãn năng lượng, nhãn xanh trong các công trình sử dụng vốn nhà nước.
Bên cạnh việc đầu tư hạ tầng thực nghiệm gắn với phát triển nguồn nhân lực liên ngành, đơn vị sẽ tiếp tục chuẩn hóa, liên kết cơ sở dữ liệu chuyên ngành về nguyên liệu, tính năng sản phẩm, phát thải khí nhà kính và vòng đời vật liệu nhằm phục vụ hiệu quả công tác quản lý và dự báo phát triển của ngành vật liệu xây dựng.