Công nghệ xanh cho ngành xi măng: kinh nghiệm từ nước ngoài
Công nghệ 05:10 - 07/09/2025
Ngành xi măng – một trong những nguồn phát thải lớn của nền kinh tế đang đối diện áp lực cắt giảm khí nhà kính, tối ưu chi phí sản xuất và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường ngày càng khắt khe. Trước yêu cầu đó, nhiều doanh nghiệp công nghệ quốc tế đã mang đến Việt Nam các giải pháp tiên tiến, từ xử lý khí thải, tái chế chất thải thành nhiên liệu thay thế cho tới kiểm soát chất lượng nước và bụi trong nhà máy.
Nhiều doanh nghiệp đưa ra giải pháp xử lý khí thải, rác thải tiên tiến, mở ra con đường phát triển bền vững cho ngành xi măng. Ảnh: Tuấn Anh
Giải pháp xử lý khí thải và tái chế chất thải rắn
Ngành xi măng Việt Nam đang bước vào giai đoạn nhiều thách thức khi tiêu chuẩn về giảm phát thải được siết chặt trên phạm vi toàn cầu, điều này đặt ra nhu cầu cấp thiết về đổi mới công nghệ, tối ưu vận hành và kiểm soát chất thải trong quá trình sản xuất.
Ông Nguyễn Quang Hiệp - Trưởng VPĐD Thermax tại Việt Nam cho biết, hiện tại doanh nghiệp cung cấp hơn 100 giải pháp xử lý khí thải cho các công đoạn trong ngành công nghiệp nặng, đặc biệt là xi măng, luyện kim, nhiệt điện. Các giải pháp bao gồm xử lý khí thải từ máy nghiền, lò nung, công đoạn làm nguội clinker, thông gió nhà xưởng và thu hồi sản phẩm. Ngoài ra, công ty còn cung cấp dịch vụ kỹ thuật như kiểm tra, đánh giá tình trạng thiết bị, mô phỏng khí động học bằng công nghệ CFD, bảo trì – bảo dưỡng định kỳ, nâng cấp cải tạo hệ thống, cũng như cung cấp phụ tùng thay thế cho các thiết bị lọc bụi.
Nói rõ hơn về công nghệ, ông Lại Văn Dương - phụ trách lĩnh vực Môi trường Công ty Thermax tại Việt Nam chia sẻ, trong ngành xi măng, Thermax đã triển khai nhiều giải pháp tiên tiến như bộ lọc túi vải (Bag Filter), lọc bụi tĩnh điện (ESP) và hệ thống lọc bụi kết hợp (Hybrid/Combo Filter). Các công nghệ này giúp đảm bảo khí thải ra môi trường có nồng độ bụi thấp hơn tiêu chuẩn (<10 mg/Nm3), đồng thời tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí vận hành. Nhiều dự án cho thấy công suất clinker từ 5.500 đến 11.000 tấn/ngày đều được đảm bảo phát thải ở mức an toàn.
Một trong những cải tiến nổi bật là hệ thống xung khí thế hệ mới cho bộ lọc túi vải. Công nghệ này giúp phân bố khí nén đồng đều, giảm chênh lệch áp suất, kéo dài tuổi thọ túi lọc và tiết kiệm đến 30% năng lượng cho máy nén khí. Ngoài ra, các nghiên cứu mô phỏng CFD cũng cho thấy thiết kế mới giúp phân bố dòng khí đồng đều hơn, hạn chế mài mòn và giảm chi phí bảo trì.
Thermax đã triển khai nhiều dự án quy mô lớn tại Ấn Độ, Ai Cập, Senegal và các quốc gia khác. Ví dụ, tại Ambuja Cement ở Ấn Độ, hệ thống lọc bụi túi vải cải tiến đã nâng công suất nghiền xi măng từ 175 tấn/giờ lên 220 tấn/giờ, đồng thời giữ mức phát thải bụi ổn định ở 30 mg/Nm3. Tại Ital Cementi (Ai Cập), các dự án chuyển đổi từ lọc bụi tĩnh điện sang lọc túi vải xung khí cũng mang lại hiệu quả giảm phát thải bụi xuống dưới 20 mg/Nm3.
Ông Arthur Zhang - đại diện Công ty Harden Machinery (Trung Quốc) nhìn nhận, xi măng từ lâu đã được coi là nguyên vật liệu cơ bản và thiết yếu cho sự phát triển kinh tế – xã hội. Đây là ngành công nghiệp nặng tiêu thụ nhiều tài nguyên và năng lượng, đồng thời cũng là một trong những nguồn phát thải khí nhà kính lớn nhất toàn cầu. Hiện nay, ngành xi măng chiếm khoảng 7 – 8% tổng lượng phát thải CO2 toàn cầu.
Tại Việt Nam, sản lượng xi măng hàng năm đạt khoảng 1,09 tỷ tấn, cao hơn so với quy mô dân số và dẫn đến tình trạng dư thừa công suất. Trung Quốc vẫn là nước dẫn đầu thế giới với 18,25 tỷ tấn, chiếm 47% toàn cầu, nhưng đang trong xu hướng giảm. Trong khi đó, Mỹ, Nhật Bản và châu Âu đối diện với sự suy giảm nhu cầu do lãi suất cao, dân số già hóa và yêu cầu khắt khe về chuyển đổi xanh.
Trong bối cảnh phát triển bền vững, ngành xi măng đứng trước áp lực phải giảm tiêu thụ năng lượng hóa thạch, cắt giảm phát thải CO2, tiết kiệm năng lượng, đồng thời nâng cao sức cạnh tranh bằng công nghệ mới. Đây cũng là lý do thúc đẩy xu hướng thay thế nhiên liệu truyền thống bằng các nguồn năng lượng thay thế thân thiện hơn với môi trường, trong đó nổi bật là RDF/SRF.
RDF (nhiên liệu thu hồi từ rác thải) hay SRF (nhiên liệu rắn thu hồi) là nhiên liệu được sản xuất từ chất thải rắn đã qua xử lý. Tại châu Âu, tiêu chuẩn phân loại RDF/SRF được quy định rõ ràng với các chỉ tiêu về giá trị nhiệt, hàm lượng clo và thủy ngân.
Cũng theo đại diện Harden, so với than đá – nhiên liệu hóa thạch truyền thống RDF có nhiều ưu thế. Trong khi than có giá trị nhiệt khoảng 5.000 – 6.000 kcal/kg, RDF sau khi xử lý có thể đạt 3.300 – 6.500 kcal/kg, phụ thuộc vào tiền xử lý. Hơn thế nữa, RDF góp phần giảm thiểu phát thải các chất độc hại, đồng thời tận dụng được nguồn chất thải rắn đô thị và công nghiệp, vốn ngày càng gia tăng.
Ngành xi măng toàn cầu, trong đó có Việt Nam, đang chịu áp lực lớn từ yêu cầu cắt giảm phát thải carbon và chuyển đổi sang năng lượng xanh. Việc áp dụng RDF/SRF không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn là bước đi chiến lược để doanh nghiệp đáp ứng chính sách phát triển bền vững, tránh rủi ro từ thị trường carbon.
Quản lý nước, kiểm soát bụi và dịch vụ tại chỗ
Theo đại diện Nalco Water - một thành viên của tập đoàn Ecolab chia sẻ, trong lĩnh vực xi măng, Nalco cung cấp một danh mục giải pháp toàn diện về xử lý nước và quản lý vận hành công nghiệp. Các hạng mục bao gồm xử lý nước thô, nước làm mát, nước thải, màng lọc RO, nước lò hơi, xử lý khí thải và nhiên liệu.
Công nghệ nổi bật nhất là 3D TRASAR™, một hệ thống giám sát và kiểm soát hóa chất dựa trên cảm biến thông minh, có khả năng phân tích dữ liệu theo thời gian thực. Hệ thống này cho phép nhà máy duy trì hiệu quả vận hành ổn định, kéo dài tuổi thọ thiết bị, giảm thiểu sự cố và tối ưu hóa chi phí. Song song, Nalco còn cung cấp các loại hóa chất chuyên dụng như chất chống cáu cặn cho nồi hơi, hóa chất chống cáu cặn, diệt vi sinh, rong rêu và chống ăn mòn cho hệ thống nước làm mát, hóa chất chống đóng cáu cho hệ thống RO và khử khoáng, hóa chất dập bụi cho nhà máy xi măng, hóa chất cho xử lý nước thải và các hóa chất công nghiệp cơ bản.
Điểm nhấn trong giải pháp của Nalco là sự kết hợp giữa hóa chất và công nghệ số. Các cảm biến thu thập dữ liệu về áp suất, nhiệt độ, năng lượng rồi chuyển đổi thành các chỉ số hiệu suất, được phân tích tại Trung tâm Trí tuệ Toàn cầu của Ecolab và gửi trở lại dưới dạng khuyến nghị hành động. Nhờ hệ thống phân tích đám mây, nhà máy có thể phát hiện sớm các sự cố như cáu cặn trong màng RO, ăn mòn đường ống hoặc silica lắng trong nồi hơi, từ đó triển khai biện pháp kịp thời, tránh chi phí sửa chữa và ngừng hoạt động ngoài kế hoạch.
Ngoài sản phẩm, đội ngũ kỹ sư tại Việt Nam được trang bị bộ dụng cụ kiểm tra và phòng thí nghiệm di động, thực hiện phân tích mẫu nước hàng ngày, hàng tuần và hàng tháng. Công ty cũng chú trọng công tác đào tạo thông qua các chương trình từ kiến thức cơ bản về nước, an toàn hóa chất, xử lý lò hơi – tháp giải nhiệt đến vận hành hệ thống RO và công nghệ 3D TRASAR.
Trong bối cảnh ngành xi măng đứng trước áp lực giảm phát thải và nâng cao hiệu quả sản xuất, giải pháp từ xử lý nước, kiểm soát bụi đến ứng dụng công nghệ số và đào tạo nhân lực, hai đơn vị đang đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ doanh nghiệp xi măng phát triển xanh, tiết kiệm chi phí và tiệm cận các tiêu chuẩn quốc tế về môi trường và vận hành.
Ông Nguyễn Quang Cung - Chủ tịch Hiệp hội Xi măng Việt Nam cho biết, ngành xi măng trong nước đang bước vào giai đoạn nhiều thách thức khi tiêu chuẩn về giảm phát thải được siết chặt trên phạm vi toàn cầu, điều này đặt ra nhu cầu cấp thiết về đổi mới công nghệ, tối ưu vận hành và kiểm soát chất thải trong quá trình sản xuất.
Có thể thấy, sự tham gia của các doanh nghiệp công nghệ như Thermax, Harden và Nalco – Nam Long JSC đang mở ra cơ hội cho ngành xi măng Việt Nam. Các giải pháp xử lý khí thải, tái chế chất thải rắn thành nhiên liệu, quản lý nước và kiểm soát bụi không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần hiện thực hóa mục tiêu phát triển bền vững.
Trong bối cảnh Việt Nam cam kết giảm phát thải ròng về “0” vào năm 2050, việc nhanh chóng ứng dụng các công nghệ xanh vào ngành xi măng – lĩnh vực phát thải lớn chính là bước đi chiến lược. Đây cũng là lời khẳng định rằng, phát triển công nghiệp và bảo vệ môi trường hoàn toàn có thể song hành nếu có công nghệ phù hợp và quyết tâm từ cả phía doanh nghiệp lẫn nhà quản lý.