Nhóm nhà khoa học của Trường Đại học Mỏ - Địa chất đã phát triển công nghệ tái sử dụng triệt để hơn các loại phế thải tro bay - xỉ đáy lò của nhà máy điện đốt rác kết hợp với thủy tinh phế thải để chế tạo sản phẩm bê tông "xanh" truyền sáng. Dự án này đã dành giải Ba trong cuộc thi Sáng kiến Khoa học 2024 do Bộ Khoa học và Công nghệ phối hợp với báo VnExpress tổ chức.
Sự phát triển bùng nổ của cách mạng công nghiệp 4.0, tại các đô thị ở Việt Nam, mỗi ngày đang phát sinh một lượng rác thải độc hại vô cùng lớn. Các phương pháp xử lý truyền thống đang bộc lộ rất nhiều nhược điểm và cần phải có biện pháp xử lý rác thải tốt hơn. Đốt rác phát điện là một phương pháp hiệu quả nhất hiện nay. Nhưng quá trình đốt rác lại thải ra môi trường một lượng tro xỉ rất lớn, ước tính mỗi nhà máy điện rác thải ra môi trường mỗi ngày tới 20-30 tấn tro xỉ các loại. Các nguồn tro xỉ này rất cần được tái sử dụng để giảm ô nhiễm môi trường và tuần hoàn nền kinh tế.
Trước vấn đề này, đầu năm 2021, nhóm Bê tông Xanh của Trường Đại học Mỏ - Địa chất do TS Tăng Văn Lâm làm chủ nhiệm đã tiến hành nghiên cứu thử nghiệm bê tông "xanh" truyền sáng chế tạo từ thủy tinh, tro, xỉ, bùn thải không sử dụng xi măng. Mục tiêu chung của nghiên cứu là tạo ra loại vật liệu “xanh” sử dụng các nguồn rác thải của nhà máy điện rác đang được khuyến khích để giảm các nguồn phế thải rắn, cũng như thực hiện chủ trương chuyển đổi “xanh” bền vững của Đảng và Chính phủ.
Nguyên liệu để tạo ra bê tông "xanh" là tro, xỉ, bùn thải, thủy tinh... (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Theo TS Tăng Văn Lâm - chủ nhiệm nhóm nghiên cứu, sau hơn hai năm nghiên cứu, nhóm đã chế tạo và thử nghiệm thành công sản phẩm bê tông có dạng tấm mỏng, chiều dày từ 10mm đến 15mm, hoàn toàn không dùng xi măng. Thay vào đó, nguyên liệu là nhiều nguồn phế thải gồm: tro bay, xỉ đáy thu thập từ nhà máy Điện đốt rác Ngôi Sao Xanh (Bắc Ninh), bùn thải của nhà máy lọc nước và chất kích hoạt đặc biệt. Giá trị cường độ nén trung bình của sản phẩm ở tuổi 28 ngày từ 60 MPa đến 70 MPa trên cơ sở các mẫu thí nghiệm hình lập phương cạnh 100mm.
Sản phẩm bê tông của nhóm nghiên cứu có khả năng truyền sáng cường độ cao (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Điểm nổi bật của sản phẩm bê tông “xanh” là khả năng truyền sáng tốt, cường độ cao và hoàn toàn không sử dụng xi măng. Đây là loại bê tông chưa từng có trên thị trường Việt Nam, đặc biệt nguồn vật liệu dẫn sáng được sử dụng từ thủy tinh phế thải, đóng vai trò cốt liệu nhỏ và cốt liệu lớn thay thế cho loại cáp quang đắt tiền như các loại bê tông phát sáng hiện có trên thế giới. Đây cũng là nhân tố quyết định mang đến khả năng truyền sáng của sản phẩm sau khi tạo hình.
Loại bê tông này được đánh giá hữu ích khi dùng trong kết cấu trang trí trong công trình xây dựng, đồng thời công nghệ xanh cũng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực khác như trang trí nội thất và ngoại thất, sản phẩm gạch ốp lát hay dùng như đèn chiếu sáng. Bên cạnh đó, sản phẩm vừa giúp giải quyết triệt để chất thải rắn (tro-xỉ, bùn thải, phế thải thủy tinh…), vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong quá trình sản xuất xi măng, hướng tới mục tiêu phát triển xanh và nền kinh tế tuần hoàn bền vững.
Thông qua sản phẩm này, TS Tăng Văn Lâm kỳ vọng: "Sản phẩm sẽ được lan tỏa đến nhiều nhà khoa học, nhiều nhà đầu tư... và có thể hợp tác phát triển nhiều nghiên cứu chuyên sâu, toàn diện về sản phẩm này để từng bước có thể đưa sản phẩm bê tông xanh truyền sáng vào thực tế sản xuất trong các nhà máy, thương mại hóa sản phẩm này."
Thủ tướng gặp nhóm Bê tông Xanh đạt giải tại COP28 (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Cuối năm 2023, dự án của nhóm nghiên cứu đã xuất sắc vượt qua gần 3.000 đội thi đến từ hơn 100 quốc gia thế giới, được chọn là 100 dự án hiệu quả tại COP28. Thủ tướng Phạm Minh Chính đã biểu dương, khen ngợi dự án đạt kết quả đáng khích lệ, cho thấy chất lượng giáo dục và khẳng định trí tuệ con người Việt Nam, sự trưởng thành của các đoàn Việt Nam khi tham gia các cuộc thi quốc tế.
Với những kết quả đạt được, dự án đã xuất sắc dành giải Ba trong cuộc thi Sáng kiến Khoa học 2024 do Bộ Khoa học và Công nghệ phối hợp với báo VnExpress tổ chức.
PGS.TS Mai Anh Tuấn (bên phải) trao giải Ba cho nhóm Bê tông Xanh, Trường Đại học Mỏ - Địa chất.
Mỹ Anh
