Tại hội thảo "Chuyển đổi số trong ngành vật liệu xây dựng - ứng dụng vật liệu xanh"  được tổ chức tại thành phố Cần Thơ vừa qua, TS. Lê Văn Quang, Giám đốc phân viện VLXD Miền Nam, Viện Vật Liệu Xây Dựng, Bộ Xây Dựng đã có bài phát biểu về công nghệ lưu trữ carbon dioxide (CO₂) trong bê tông giúp chống biến đổi khí hậu

Theo ông Quang, Carbon dioxide (CO₂), một loại khí nhà kính đóng vai trò thiết yếu trong tự nhiên nhưng cũng là nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu. Sự gia tăng CO₂ trong khí quyển dẫn đến hiện tượng nóng lên toàn cầu, đòi hỏi các giải pháp khẩn cấp để giảm phát thải và lưu trữ CO₂ hiệu quả. Ngành xi măng và nhiệt điện đốt than, chiếm tới 6-8% lượng khí CO₂ nhân tạo toàn cầu, là hai trong những nguồn phát thải lớn. Việc ứng dụng công nghệ lưu trữ CO₂ trong bê tông vừa giúp cô lập khí này dưới dạng khoáng hóa, vừa nâng cao chất lượng bê tông.

Công nghệ này dựa trên quá trình carbon hóa (carbonation), trong đó CO₂ được hấp thụ và lưu giữ bên trong bê tông.

- Trong quá trình trộn bê tông, khí CO₂ được bơm vào hỗn hợp xi măng, nước và cốt liệu.

- CO₂ phản ứng hóa học với canxi hydroxit (Ca(OH)₂) trong xi măng để tạo thành canxi cacbonat (CaCO₃), một hợp chất rắn giúp tăng độ bền của bê tông.

Ca²⁺ + CO₂^2- = CaCO₃

Thách thức và tiềm năng và lợi ích

1. Thách thức:

- Chi phí ban đầu để triển khai công nghệ này vẫn cao, đặc biệt với các nước đang phát triển.

- Cần tiêu chuẩn hóa và chứng nhận để đảm bảo bê tông chứa CO₂ đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.

2. Tiềm năng: Với các chính sách khuyến khích cắt giảm khí thải, công nghệ lưu trữ CO₂ trong bê tông đang được thúc đẩy mạnh mẽ.

3. Lợi ích: 

   - Giảm phát thải: Giảm 4-8% lượng xi măng sử dụng, tương ứng giảm 17 kg CO₂/m³ bê tông. 

   - Tăng chất lượng: Tăng 5-10% cường độ nén, cải thiện khả năng chống thấm và độ bền lâu dài. 

   - Thân thiện môi trường: Lưu trữ CO₂ vĩnh viễn, góp phần giảm dấu chân carbon của ngành xây dựng. 

TS. Lê Văn Quang cũng đã minh chứng một số ứng dụng toàn cầu tiêu biểu 

1. Tòa nhà General Motors, Tennessee (Hoa Kỳ): 

   - Bê tông sử dụng: 20.786 m³. 

   - CO₂ giảm: 170 tấn, tương đương 85 ha rừng cô lập CO₂ trong một năm. 

2. Dự án Sunbeam Development Corporation, Ohio (Hoa Kỳ): 

   - Bê tông sử dụng: 114.683 m³. 

   - CO₂ giảm: 192 tấn, tương đương 96 ha rừng cô lập CO₂. 

3. Tòa nhà 725 Ponce, Atlanta (Hoa Kỳ): 

   - Diện tích: 33.445 m², hoàn thành năm 2019. 

   - CO₂ giảm: 750 tấn, tương đương 360 ha rừng hấp thụ CO₂. 

4. Amazon HQ2, Arlington (Hoa Kỳ):

   - Bê tông sử dụng: 81.467 m³ cho 3 tòa nhà, diện tích sàn 260.129 m². 

   - CO₂ giảm: 1.000 tấn, hoàn thành năm 2022. 

5. Sân bay YYC Calgary (Canada): 

   - Bê tông sử dụng: 25.000 m³, hoàn thành trong 8 tuần. 

   - CO₂ giảm: 159 tấn, tương đương 85 ha rừng cô lập CO₂. 

6. Dự án Infosys Hub, Ấn Độ:

   - Bê tông sử dụng: 6.000 psi với 8.000 yd³. 

   - CO₂ giảm: 109 tấn, hoàn thành giai đoạn 1. 

Khả năng ứng dụng tại Việt Nam

Công nghệ lưu trữ CO₂ hoàn toàn khả thi với nguồn nguyên liệu và thiết bị sẵn có trong nước. Các lợi ích bao gồm: 

- Giảm hàm lượng xi măng: Tiết kiệm từ 4-8% mà vẫn đạt cường độ yêu cầu. 

- Nâng cao chất lượng: Bê tông bền vững hơn với cường độ, khả năng chống thấm và độ đặc chắc cải thiện. 

- Ứng dụng đa dạng: Từ kết cấu công trình, đường giao thông, đến cấu kiện bê tông đúc sẵn. 

Công nghệ lưu trữ CO₂ trong bê tông là một giải pháp đột phá, mang lại lợi ích kép: giảm khí nhà kính và nâng cao hiệu suất xây dựng. Đây không chỉ là xu hướng toàn cầu mà còn là cơ hội để Việt Nam góp phần chống biến đổi khí hậu thông qua phát triển ngành xây dựng bền vững. 

Thúy Kiều (biên tập từ tài liệu tham luận hội thảo của TS. Lê Văn Quang, Giám đốc phân viện VLXD Miền Nam, Viện Vật Liệu Xây Dựng, Bộ Xây Dựng