SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia

Vật liệu xây dựng gốc sinh học tuần hoàn: "Xanh hóa" vật liệu xây dựng?

[25/04/2025 14:02]

Theo Báo cáo Thực trạng toàn cầu về Công trình và Xây dựng năm 2020 do Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc, việc xây dựng và vận hành các công trình chiếm 35% tổng năng lượng và phát thải từ ngành xây dựng chiếm gần 40% lượng khí nhà kính trên toàn cầu.

Nếu muốn đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0 (net zero) thì một trong những giải pháp có nhiều tiềm năng là xanh hóa vật liệu xây dựng.

Một vật liệu sinh học tổng hợp gồm hỗn hợp của vỏ cây gai dầu và vôi, cát hoặc puzzolan

TS. Lê Đình Linh – Nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Messina (Italia), đồng thời là giảng viên Khoa Kinh tế và Quản lý Xây dựng, trường Đại học Xây dựng Hà Nội cho biết, những biện pháp để giảm phát thải ròng bằng 0, hiện nay mới chỉ tập trung vào giai đoạn vận hành của công trình mà chưa chú trọng tới khâu xây dựng, trong đó các vật liệu xây dựng có thể chiếm tới 49% tổng lượng phát thải trong suốt vòng đời công trình.

Bởi vậy vật liệu xây dựng gốc sinh học tuần hoàn là một giải pháp đáng cân nhắc để “xanh hóa” vật liệu xây dựng. Đây là các vật liệu được sản xuất hoàn toàn hoặc một phần từ nguồn sinh học tái tạo, hoặc các phụ phẩm và chất thải sinh học của sinh khối thực vật và động vật, có thể được sử dụng trực tiếp hoặc sau khi xử lý, làm vật liệu thô và trang trí trong xây dựng. Một số loại vật liệu có thể sử dụng ngay ở dạng thô, ví dụ như lá kè, cọ dùng để để lợp mái, hay gỗ và tre có nguồn gốc từ rừng bền vững dùng để làm khung kết cấu v.v. Những vật liệu này hiện vẫn được được sử dụng phổ biến ở vùng núi hoặc trong các khu nghỉ dưỡng sinh thái. Một số loại vật liệu sinh học tuần hoàn khác, chẳng hạn như bê tông sử dụng tro trấu hoặc tấm rơm chịu lực, tấm ván ép từ gỗ vụn …sẽ cần trải qua quá trình sản xuất phức tạp hơn. Cần nhấn mạnh rằng, quy trình sản xuất các vật liệu này dù ở mức độ nào cũng đều thân thiện hơn với các vật liệu truyền thống. Đó còn chưa kể, với nguyên liệu xuất phát từ thực vật – vốn có khả năng hấp thụ và lưu giữ CO2 từ giai đoạn sinh trưởng, theo TS. Lê Đình Linh, vật liệu mới này góp phần biến công trình thành “bể chứa carbon”, làm chậm quá trình biến đổi khí hậu.

Ứng dụng xanh ở Việt Nam

Trái với định kiến cho rằng giải pháp “xanh” thường đắt đỏ, các vật liệu gốc sinh học tuần hoàn này đều được làm từ phụ phẩm nông nghiệp nên giá thành thường rẻ hơn vật liệu truyền thống. Các vật liệu mới này có thể thua kém vật liệu truyền thống về khả năng chịu lực nhưng lại vượt trội hơn ở khía cạnh khác như cách âm, cách nhiệt... Tiềm năng ứng dụng của các vật liệu gốc sinh học tuần hoàn là vô cùng đa dạng, đặc biệt là ở Việt Nam – một quốc gia sản xuất nông nghiệp. Đáng tiếc là đến nay, chúng vẫn chưa được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam và lí do không phải vì chúng “chưa đủ tốt”.

Hy-Fi, cấu trúc quy mô lớn đầu tiên được làm bằng gạch sợi nấm được dựng tạm thời tạiNew York, Hoa Kỳ năm 2014. Nguồn: hoivlxdvn.org.vn

Nghiên cứu của TS. Lê Đình Linh thực hiện khảo sát 123 chuyên gia có kiến thức về xây dựng bền vững và vật liệu xây dựng gốc sinh học tuần hoàn, bao gồm các nhà nghiên cứu, chuyên gia trong ngành xây dựng, cũng như đại diện các doanh nghiệp dẫn đầu trong các lĩnh vực này. Kết quả cho thấy, năm rào cản lớn nhất đối với việc sử dụng rộng rãi vật liệu xây dựng gốc sinh học tuần hoàn tại Việt Nam là: (1) “Hạn chế về quy định và thiếu luật lệ”; (2) “Thiếu sự quảng bá và ưu đãi từ chính phủ”; (3) “Thiếu hướng dẫn thiết kế và công cụ cho các dự án sử dụng vật liệu xây dựng gốc sinh học tuần hoàn”; (4) “Lo ngại rủi ro và sự không chắc chắn liên quan đến việc áp dụng vật liệu mới”; và (5) “Thiếu các nghiên cứu điển hình và dự án mẫu”.

Nói chung, để đón nhận một vật liệu mới, toàn bộ khía cạnh của ngành xây dựng sẽ phải đổi khác từ khâu thiết kế, thi công đến bảo trì, bảo dưỡng về sau. Đó là một cuộc “lội ngược dòng” mà trước hết cần phải có các quy định và ưu đãi của chính phủ dẫn đường.

Trong Kế hoạch Hành động Quốc gia về Tăng trưởng Xanh giai đoạn 2021–2030, được ban hành theo Quyết định số 882/QĐ-TTg ngày 22/07/2022 của Thủ tướng Chính phủ, đã có nội dung về nghiên cứu và ứng dụng vật liệu xây dựng từ chất thải nông nghiệp làm giảm khí nhà kính, hướng tới tăng trưởng xanh. Tuy nhiên, triển khai kế hoạch này như thế nào “vẫn chưa rõ ràng”. “Các công trình sử dụng vật liệu xây dựng truyền thống đã có những quy chuẩn, tiêu chuẩn cụ thể về thiết kế, thi công và nghiệm thu. Trong khi đó, đa phần vật liệu xây dựng gốc sinh học tuần hoàn là vật liệu mới nên chưa có hướng dẫn. Vì vậy, ngay cả khi các bên hữu quan trong ngành xây dựng muốn sử dụng các loại vật liệu mới này họ cũng không có đủ căn cứ để thực hiện”, TS. Lê Đình Linh giải thích.

Kể cả khi giá tiền của vật liệu mới thực sự rẻ, những khuyến khích và hỗ trợ tài chính của chính phủ vẫn cần thiết để tạo cú hích, hình thành những công trình tiên phong – những người dám thực hiện những bước nhảy niềm tin để áp dụng những công nghệ chưa từng có. Theo TS. Lê Đình Linh, trong các công trình xây dựng, nhất là các công trình lớn, các bên tham gia thường lo ngại rủi ro liên quan đến việc sử dụng vật liệu mới, vì nếu xảy ra sự cố sẽ làm ảnh hưởng đến hình ảnh và uy tín của họ, và vì vậy họ ít muốn sử dụng các loại vật liệu mới. Các dự án mẫu, các công trình thí điểm đóng vai trò quan trọng trong việc chứng minh hiệu quả thực tế của các loại vật liệu này, tạo niềm tin để vật liệu có thể được chấp nhận rộng rãi hơn.

Kinh nghiệm từ quá khứ

Trong một nghiên cứu khác của mình, TS. Lê Đình Linh đã thực hiện khảo sát tại Bỉ và cho biết. “Tại đây, chính phủ đã quan tâm đến việc thúc đẩy việc sử dụng vật liệu xây dựng gốc sinh học từ khá lâu rồi. Tại vùng Flanders, trong kế hoạch chuyển đổi kinh tế sang kinh tế tuần hoàn năm 2013, chính phủ đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sử dụng vật liệu xây dựng được sản xuất từ rác thải hữu cơ phụ phẩm nông nghiệp trong việc hỗ trợ chuyển đổi ngành xây dựng và nền kinh tế sang mô hình tuần hoàn và họ đã xây dựng những dự án mẫu và công trình điển hình để các bên liên quan có thể tham khảo”.

Để đưa vật liệu xây dựng gốc sinh học tuần hoàn vào thực tiễn tại Việt Nam, TS. Lê Đình Linh đề xuất cần phát triển các công trình mẫu để các nhà nghiên cứu, doanh nghiệp, kỹ sư có thể trực tiếp quan sát, đo lường để thấy rõ hơn lợi ích và khả năng ứng dụng của loại vật liệu này. Đồng thời, nhà nước có thể đưa ra yêu cầu sử dụng một số loại vật liệu nhất định trong các công trình có vốn nhà nước, chẳng hạn như bê tông có sử dụng phụ gia từ tro trấu để thay thế một phần xi măng, vật liệu cách nhiệt có nguồn gốc từ rơm rạ, v.v.. “Lộ trình này tương tự với cách mà gạch không nung được thành công đưa vào sử dụng trong các công trình xây dựng tại Việt Nam. Khoảng hơn 10 năm trước, loại gạch này bắt đầu được biết đến. Dù không thực sự vượt trội so với gạch đỏ truyền thống,nhưng lại thân thiện với môi trường, nên chính phủ đã đưa ra quy định bắt buộc sử dụng nó trong các công trình có vốn nhà nước. Nhờ đó, gạch không nung ngày càng được dùng phổ biến. Khi có chính sách hỗ trợ, những thay đổi khác sẽ dần theo sau”- TS. Linh dẫn chứng. Cũng có thể bắt đầu bằng cách sử dụng CBBM cho các hạng mục nội thất trong công trình công như trường học hay bệnh viện – chẳng hạn như dùng ván ép để lát sàn, trần, hoặc làm bàn ghế.

Dựa trên quan sát và nghiên cứu của mình, TS. Lê Đình Linh bổ sung thêm: “Tại Hà Lan, vật liệu xây dựng gốc sinh học tuần hoàn, cụ thể tấm tường bằng rơm đã được ứng dụng để xây dựng công trình cao ba tầng, rộng tới 40,900 m².” Minh chứng này cho thấy, dù một số tính chất vật lý của vật liệu xây dựng gốc sinh học tuần hoàn kém hơn vật liệu truyền thống, chúng vẫn đủ đáp ứng đủ yêu cầu cho nhiều loại công trình, ngay cả trong các dự án lớn. “Tất nhiên, trước khi ứng dụng thực tế tại Việt Nam, vật liệu vẫn cần trải qua kiểm tra, kiểm định để đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật và sự thích ứng với điều kiện thời tiết nóng ẩm”. Một điểm đặc biệt là vật liệu xây dựng gốc sinh học tuần hoàn nên được sản xuất tận dụng nguồn sinh học thứ cấp tại chỗ, hạn chế nhập khẩu, bởi quá trình vận chuyển xa sẽ phát sinh phát thải, từ đó làm giảm lợi ích môi trường mà vật liệu này đem lại. So với một số nước không nhiều hoạt động sản xuất nông nghiệp như Bỉ. Việt Nam có nguồn nguyên liệu đầu vào sẵn có và dồi dào phục vụ cho sản xuất CBBM, và vì vậy, là một lợi thế để thúc đẩy phát triển loại vật liệu này, góp phần vào mục tiêu hướng tới phát thải ròng bằng không (net zero).

www.khoahocphattrien.vn
Bản quyền @ 2017 thuộc về Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ
Địa chỉ: Số 02, Lý Thường kiệt, phường Tân An, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
Điện thoại: 0292.3820674, Fax: 0292.3821471; Email: sokhcn@cantho.gov.vn
Trưởng Ban biên tập: Ông Trần Đông Phương An - Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ