Chuyên gia trong và ngoài nước nói về sử dụng tro, xỉ than làm vật liệu tái chế

GS.TSKH Vatin Nicolai

GS.TSKH Vatin Nicolai - Trường Cao cấp về xây dựng công nghiệp, dân dụng và đường bộ thuộc Đại học Bách khoa Saint Petersburg (Liên Bang Nga):

Việc tái sử dụng tro xỉ than từ các nhà máy nhiệt điện, luyện gang thép là một xu hướng đầy hứa hẹn ở nhiều quốc gia trên thế giới.

Việc sử dụng tro xỉ đã bắt đầu từ những năm 30 của thế kỷ XX. Cách đây gần cả thập niên (từ những năm 2012), tỷ lệ sử dụng tro, xỉ than ở các nước phát triển đã đạt ngưỡng trung bình hơn 50%, điển hình như các nước Pháp, Đức với tỷ lệ sử dụng đạt 70%; Phần Lan là 90%... Riêng ở Liên bang Nga, công trình được gọi tên đầu tiên chính là Nhà máy Hạt nhân Leningrad được xây dựng bằng vật liệu tro, xỉ từ năm 1967...

Việc sử dụng tro, xỉ than từ các nhà máy nhiệt điện, luyện gang thép có thể đánh giá là xu hướng tốt nhất có thể giải quyết vấn đề thiếu hụt vật liệu xây dựng không chỉ ở khu vực Liên bang Nga mà sẽ trở thành xu hướng toàn cầu trong tương lai. Bởi, bằng cách tái sử dụng vật liệu này có thể tiết kiệm đến 30% lượng xi măng và hơn nửa cốt nguồn nguyên liệu tự nhiên khác.

Không chỉ ứng dụng làm vật liệu trong xây dựng đường bộ (làm nền móng, xây kè, làm mặt đường, bê tông nhựa, bê tông xi măng, ổn định nền đất yếu…), tro, xỉ còn được sử dụng trong sản xuất sơn, véc-ni, nhựa, giấy, thủy tinh, phân bón, men xanh (gốm sứ)…

TS. Lưu Thị Hồng - Phó Viện trưởng Viện Vật liệu xây dựng, Bộ Xây dựng:

Tro xỉ là sản phẩm phụ của ngành công nghiệp nhiệt điện, luyện gang thép nhưng là nguyên liệu cho ngành công nghiệp khác.

TS. Lưu Thị Hồng - Phó Viện trưởng Viện Vật liệu xây dựng, Bộ Xây dựng.

Tro, xỉ của nhà máy nhiệt điện và luyện gang, luyện thép đã được nghiên cứu và ứng dụng từ khi đất nước xây dựng các nhà máy nhiệt điện và luyện gang thép. Tro, xỉ là sản phẩm phụ của ngành công nghiệp nhiệt điện, luyện gang thép nhưng là nguyên liệu cho ngành công nghiệp khác mà đặc trưng là nguyên liệu cho các ngành sản xuất vật liệu xây dựng như: Làm phụ gia cho sản xuất xi măng, phụ gia cho bê tông, làm nguyên liệu sản xuất vật liệu nung và vật liệu không nung, nguyên liệu cho đường giao thông...

Hiện nay tro, xỉ nhiệt điện được sử dụng trung bình từ 5-10% trong thành phần xi măng, 20% trong sản phẩm xây nung và không nung; xỉ lò cao được sử dụng 30-40% trong thành phần xi măng và 10- 20% trong thành phần bê tông.

Nếu các nguồn tro, xỉ nhiệt điện và luyện gang thép được xác định là vật liệu không thuộc nhóm vật liệu nguy hại theo các tiêu chuẩn và quy chuẩn môi trường quy định thì việc sử dụng nó trong sản xuất vật liệu xây dựng là an toàn với môi trường.

Việc ứng dụng các nguồn tro, xỉ trong sản xuất vật liệu xây dựng và các công trình giao thông, san nền có hiệu quả và giảm chi phí khi việc ứng dụng chế tạo sản phẩm gần với nguồn phát thải tro xỉ, vì việc vận chuyển tro xỉ sẽ phát sinh chi phí và phụ thuộc vào khoảng cách cũng như hình thức vận chuyển.

Trong tương lai, sản xuất vật liệu hướng tới sản xuất xanh (giảm khai thác tài nguyên), giảm phát thải CO2, do đó, tro xỉ là nguồn nguyên liệu bền vững cho sản xuất vật liệu xây dựng.

TS. Phạm Văn Huấn - chuyên gia Hóa học - Viện Tiên tiến khoa học và công nghệ (AIST) - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội:

Để giảm thiểu các ảnh hưởng tiềm tàng của tro, xỉ, cần phải "đóng gói" chúng bằng cách tái chế thành các vật liệu khác

TS. Phạm Văn Huấn - chuyên gia Hóa học - Viện Tiên tiến khoa học và công nghệ (AIST) - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Tro than được cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (Environmental Protection Agency - EPA) phân loại là “Chất thải không nguy hại” theo Đạo luật phục hồi và bảo tồn tài nguyên (RCRA). Ảnh hưởng tiềm năng đến sức khỏe của tro than chủ yếu thông qua hô hấp nếu hít phải các hạt mịn này, hoặc thông qua con đường ăn uống trực tiếp chúng.

Để giảm thiểu các ảnh hưởng tiềm tàng của tro, xỉ, cần phải “đóng gói” chúng bằng cách tái chế thành các vật liệu khác. Điều này sẽ hạn chế sự phát tán bụi mịn và hạn chế ô nhiễm nước ngầm ra bên ngoài.

Có rất nhiều giải pháp sử dụng tái chế như: Sản xuất bê tông, làm vật liệu thay thế cho xi măng Portland; sử dụng để san lấp mặt bằng xây dựng đường giao thông; sản xuất clanhke xi măng (làm vật liệu thay thế cho đất sét); làm vật liệu cho sản xuất gạch không nung…

Còn đối với xỉ luyện gang thép được đánh giá cao là vật liệu tái chế có thể làm giảm tác động đến môi trường. Xỉ luyện gang thép thường có khối lượng từ 15-40% khối lượng gang thép thu được, do đó hàng năm lượng xỉ thải ra rất lớn. Sử dụng xỉ luyện gang thép thay thế các vật liệu truyền thống sẽ có tác dụng bảo tồn tài nguyên và tiết kiệm năng lượng.

Việc sử dụng xỉ gang thép sẽ làm tăng tính chất cơ học và tính năng vật liệu xây dựng (tăng cường độ chịu lực, chống ăn mòn hóa học cho vữa bê tông...), góp phần bảo vệ môi trường (giảm phát thải CO2, tiết kiệm năng lượng và tài nguyên khoáng sản.

Trong sản xuất phân bón, việc sử dụng xỉ gang lò cao đã cung cấp SiO₂ cho cây lúa (giúp cho quang hợp tốt hơn, hạn chế cây đổ, nổ hạt, nâng cao năng suất...); việc ứng dụng xỉ thép (của lò BOF) nhằm cung cấp Ca, Fe, P cho đất để cải thiện tính a-xít cho đất, tạo cân bằng và tăng thêm chất hữu cơ cho đất...

Trong lĩnh vực khác: Xỉ thép sử dụng để xây dựng các công trình trên biển đã tiết kiệm được lượng cát biển và giúp cải tạo rặng san hô và tảo biển (nhờ tác dụng của CaO và Fe trong xỉ)...