Theo thống kê của Tổng cục Năng lượng (Bộ Công thương), cả nước hiện có 19 nhà máy nhiệt điện chạy than đang hoạt động, với lượng tro xỉ thải ra khoảng 14,4 triệu tấn/năm. Dự kiến, đến năm 2022, sẽ có khoảng 43 nhà máy nhiệt điện chạy than, với lượng tro xỉ thải ra khoảng 29 triệu tấn/năm. Lượng tro xỉ ngày càng tăng đã gây lo ngại về việc không đủ bãi chứa tro xỉ và ô nhiễm môi trường vì hiện nay, lượng tro xỉ mới tiêu thụ được khoảng ba đến bốn triệu tấn/năm, chủ yếu sử dụng làm vật liệu không nung, nền đập thủy điện, đường giao thông... Trong khi đó, ở các nước phát triển, phần lớn tro xỉ nhiệt điện đã được nghiên cứu, tái sử dụng làm 
bê-tông và phụ gia xi-măng…

PGS, TS Trần Hồng Côn (Trường đại học Khoa học tự nhiên) thí nghiệm sử dụng chất kết dính vô cơ xử lý tro xỉ nhiệt điện.

Lượng tiêu thụ tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam còn ít là do công nghệ đốt để lại lượng than dư trong tro xỉ còn cao; quá trình xử lý lượng than dư phức tạp, chi phí lớn. Tùy theo loại than và công nghệ đốt có thể lượng than dư còn từ 7 đến 27% và bắt buộc phải tách chọn lọc để loại bỏ than dư xuống dưới 5% mới có thể sử dụng tro xỉ làm vật liệu ứng dụng trong sản xuất xi-măng, vật liệu xây không nung, san lấp công trình. Ngoài ra, để làm các vật liệu từ tro xỉ, phải sử dụng thêm một lượng lớn xi-măng làm chất kết dính khiến chi phí sản xuất tăng. Đã có nghiên cứu sử dụng tro xỉ đã được tách chọn lọc than dư làm bê-tông đầm lăn để xây dựng nhà máy thủy điện nhưng do nhu cầu xây dựng thủy điện giảm dần và chi phí tăng do phải sử dụng xi-măng làm chất kết dính khiến khó mở rộng ứng dụng.

Trước thực trạng này, một số nhà khoa học trong nước đang tập trung nghiên cứu công nghệ phù hợp để xử lý lượng tro xỉ thải. Như nhóm nghiên cứu của Trường đại học Khoa học tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội) đang thực hiện đề tài cấp bộ “Nghiên cứu xử lý tro xỉ nhiệt điện sử dụng chất kết dính vô cơ, không sử dụng xi-măng thành vật liệu ứng dụng trong xây dựng, giao thông hoặc san lấp công trình”. PGS, TS Trần Hồng Côn, chủ nhiệm đề tài cho biết, nhóm nghiên cứu đã lựa chọn công nghệ mới, phù hợp xử lý tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện hiện nay, đó là sử dụng chất kết dính vô cơ để tạo tro xỉ thành khối rắn, gọi là bê-tông geopolymer. Công nghệ này đặc biệt ở chỗ, không sử dụng xi-măng, không loại bỏ than dư dưới 5%, mà chỉ sử dụng các khoáng chất tự nhiên sẵn có tại Việt Nam như sét, cao lanh, bùn phù sa... làm chất kết dính trong quá trình đóng rắn tro xỉ. Việc tìm ra chất kết dính vô cơ nêu trên là yếu tố quan trọng quyết định thành công của đề tài, kỳ vọng mở ra công nghệ đột phá xử lý tro xỉ. Nhóm nghiên cứu đã chế tạo thử nghiệm thành công gạch không nung và lớp lót nền đường giao thông từ bê-tông geopolymer. Kết quả thử nghiệm cho thấy, khả năng chịu nén của bê-tông đạt để làm vật liệu xây dựng không nung, làm đường... Quy trình công nghệ sau khi được nghiệm thu có thể được chuyển giao cho các cơ sở sản xuất vật liệu để áp dụng triển khai.

Viện Khoa học vật liệu (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) cũng đã có báo cáo tổng quan tình hình nghiên cứu và sử dụng vật liệu geopolymer sản xuất từ tro bay của các nhà máy nhiệt điện trên thế giới để định hướng phát triển công nghệ này ở nước ta. Trên cơ sở đó, các kỹ sư của Viện Khoa học vật liệu đang triển khai nghiên cứu công nghệ chế tạo bê-tông geopolymer từ nguồn tro xỉ nhà máy nhiệt điện. Nhóm nghiên cứu đã khảo sát, phân tích đánh giá nguồn tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện than ở khu vực tỉnh phía nam làm nguyên liệu chính để sản xuất bê-tông geopolymer chắn sóng, kè đê biển ở đồng bằng sông Cửu Long và khu vực Đông Nam Bộ. Kỹ sư Lê Tuấn Minh, chủ nhiệm đề tài cho biết, mục đích của đề tài là nghiên cứu ứng dụng mới để có thể giải quyết được nguồn phế thải của ngành công nghiệp nhiệt điện than. Phương pháp tuyển nổi được sử dụng để tách than chưa cháy hết lẫn trong tro xỉ để có được tro bay đủ tiêu chuẩn làm nguyên liệu sản xuất bê-tông geopolymer. Dự kiến đề tài kết thúc vào đầu năm 2020, sẽ thiết lập mô hình sản xuất vật liệu geopolymer để sản xuất các cấu kiện bê-tông geopolymer kè đê biển hoặc chắn sóng. Bê-tông geopolymer có nhiều ưu điểm trong kè biển, nhất là chịu được môi trường nước biển, góp phần giảm ảnh hưởng của biến đổi khí hậu.

Bộ Khoa học và Công nghệ cũng khẳng định, khuyến khích và tạo điều kiện cho giới khoa học trong nước nghiên cứu triển khai công nghệ sản xuất vật liệu hữu ích từ tro xỉ các nhà máy nhiệt điện than, nhằm bảo vệ môi trường và tạo khối lượng lớn vật liệu xây dựng. Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng cho rằng cần có chính sách mang tính tổng thể, liên ngành trong đó quy định các tiêu chuẩn cụ thể về tro xỉ nhiệt điện, tiêu chuẩn của các sản phẩm từ tro xỉ nhiệt điện và khuyến khích phát triển các công nghệ xử lý, tái sử dụng phù hợp tro xỉ nhiệt điện.

THU HƯỜNG