Xi măng đất xét nung mở ra hướng giảm phát thải cho ngành xi măng nhờ thay thế một phần clinker bằng đất sét nung và đá vôi. Song để chuyển từ tiềm năng sang sản xuất và sử dụng rộng rãi, Việt Nam cần giải quyết đồng thời bài toán nguyên liệu, công nghệ, tiêu chuẩn và thị trường. 
Giảm clinker hướng đi có tính thực tiễn
Ngành xi măng là một trong những lĩnh vực công nghiệp có cường độ phát thải carbon cao, chiếm khoảng 7-8% lượng phát thải CO₂ toàn cầu. Tại Việt Nam, ngành này đóng góp khoảng 16% tổng lượng phát thải khí nhà kính, đặt ra yêu cầu cấp thiết về chuyển đổi công nghệ và giảm phát thải.
Tại Hội thảo “Xi măng đất sét nung (LC3) - Ứng dụng và thực tiễn” do Viện VLXD (Bộ Xây dựng) phối hợp với Tổ chức Phát triển Công nghiệp Liên Hợp Quốc (UNIDO), Hiệp hội Xây dựng Carbon thấp (LCCA), Đại sứ quán Thụy Sĩ tại Việt Nam và Hiệp hội Xi măng Việt Nam (VNCA) vừa tổ chức, TS Nguyễn Quang Hiệp - Viện trưởng VLXD nhấn mạnh trong lộ trình hướng tới phát thải ròng bằng “0” vào năm 2050, việc phát triển các loại xi măng có hàm lượng clinker thấp, sử dụng hiệu quả tài nguyên và giảm phát thải CO₂ là hướng đi ngày càng cần thiết. LC3 được đánh giá có nhiều triển vọng, nhưng để triển khai hiệu quả cần đánh giá đồng bộ từ nguồn nguyên liệu, công nghệ sản xuất, tính năng sản phẩm đến hiệu quả kinh tế, tiêu chuẩn kỹ thuật và khả năng đáp ứng của thị trường.
Theo ông Hiệp, Việt Nam hiện có quy mô sản xuất xi măng lớn, do đó việc chuyển đổi theo hướng phát thải thấp không chỉ là câu chuyện của từng doanh nghiệp mà có ý nghĩa đối với toàn ngành.
Trong bối cảnh đó, LC3 thu hút sự quan tâm bởi cách tiếp cận tương đối thực tế: thay thế một phần clinker bằng đất sét nung và đá vôi. Theo UNIDO, giải pháp này có thể giúp giảm tới 40% lượng phát thải CO₂ so với xi măng Portland thông thường, trong khi vẫn duy trì các yêu cầu về tính năng và độ bền. Đáng chú ý, LC3 có thể được sản xuất dựa trên cơ sở tận dụng hạ tầng sản xuất xi măng hiện hữu, qua đó hạn chế nhu cầu đầu tư mới.
Điểm đáng chú ý vì vậy không còn là LC3 có khả năng giảm phát thải hay không, mà là có thể sản xuất LC3 với quy mô công nghiệp, giá thành hợp lý và đầu ra ổn định tại Việt Nam hay không.
Tận dụng dây chuyền hiện hữu nhưng cần công nghệ phù hợp
Trong chuỗi bài toán của LC3, nguyên liệu được xem là khâu cần được xác định trước khi doanh nghiệp tính đến đầu tư công nghệ.
LC3 không sử dụng đất sét theo cách đơn giản như một nguyên liệu thông thường. Đặc tính khoáng vật, thành phần hóa học và khả năng hoạt hóa sau nung của đất sét có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Vì vậy, một nguồn đất sét có trữ lượng lớn chưa chắc đã là nguồn nguyên liệu phù hợp cho sản xuất LC3 .
Điều này đặt ra yêu cầu phải khảo sát, lấy mẫu, phân tích và thử nghiệm trước khi lựa chọn mỏ và thiết kế dây chuyền. Các chuyên gia tại hội thảo cũng cho rằng quá trình này cần được triển khai từng bước, từ nghiên cứu nguyên liệu trong phòng thí nghiệm đến sản xuất thử, trước khi quyết định đầu tư ở quy mô lớn.
Như vậy, câu hỏi đầu tiên đối với doanh nghiệp không phải là “đầu tư dây chuyền LC3 nào?”, mà phải là “nguồn đất sét nào phù hợp và có thể cung cấp ổn định trong suốt vòng đời dự án?”
Đây là một thay đổi quan trọng trong cách tiếp cận đầu tư. Nếu lựa chọn công nghệ trước khi xác định chắc chắn đặc tính nguyên liệu, doanh nghiệp có thể phải đối mặt với rủi ro về chất lượng sản phẩm, tiêu hao năng lượng và hiệu quả đầu tư.
Một ưu điểm của LC3 là khả năng tận dụng phần lớn cơ sở hạ tầng sản xuất xi măng hiện có. Đây là lợi thế lớn đối với Việt Nam khi ngành xi măng đã hình thành hệ thống nhà máy và dây chuyền sản xuất với quy mô lớn.
Tuy nhiên, tận dụng hạ tầng hiện có không đồng nghĩa với việc các nhà máy có thể chuyển ngay sang sản xuất LC3 mà không cần đánh giá lại dây chuyền.
Công nghệ nung đất sét, nghiền và phối trộn phải được lựa chọn dựa trên đặc tính của từng nguồn nguyên liệu và điều kiện cụ thể của từng nhà máy. Hiệu quả của giải pháp vì thế phụ thuộc vào khả năng kết hợp giữa nguồn đất sét, công nghệ nung, hệ thống nghiền, phối trộn, dây chuyền sản xuất hiện hữu.
TS Nguyễn Quang Hiệp cũng cho rằng, quá trình giảm phát thải của ngành xi măng cần gắn với đổi mới công nghệ, sử dụng hiệu quả tài nguyên và nâng cao hiệu quả sản xuất. Quan điểm này cho thấy LC3 không nên được nhìn nhận như một công nghệ độc lập, mà cần được đặt trong bài toán chuyển đổi tổng thể của từng dây chuyền sản xuất.
Đây cũng là điểm khiến LC3 có lợi thế so với những giải pháp đòi hỏi thay đổi hoàn toàn hệ thống sản xuất: doanh nghiệp có thể từng bước cải tạo, bổ sung và tích hợp công nghệ thay vì đầu tư lại từ đầu.
Phải đánh giá toàn diện trước khi triển khai
Nếu nguyên liệu và công nghệ là điều kiện cần, thì hiệu quả kinh tế và khả năng chấp nhận của thị trường mới quyết định LC3 có thể trở thành sản phẩm thương mại hay không.
Ông Hoàng Hữu Tân - Phó Vụ trưởng Vụ KHCN,MT&VLXD, Bộ Xây dựng, nhấn mạnh phát triển LC3 tại Việt Nam cần được xem xét một cách toàn diện và dựa trên cơ sở khoa học.
Theo ông Tân, quá trình đánh giá phải bao gồm nguồn và chất lượng đất sét; công nghệ nung, nghiền và phối trộn; tính năng và độ bền của xi măng; hiệu quả kinh tế; hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật và khả năng chấp nhận của thị trường. Đặc biệt, các giải pháp phải được kiểm chứng phù hợp với điều kiện nguyên liệu, công nghệ và thực tiễn sản xuất của ngành xi măng Việt Nam.
Nếu chỉ chứng minh được LC3 có khả năng giảm phát thải, chưa đủ để đưa công nghệ vào sản xuất. Một dự án LC3 chỉ có tính khả thi khi đồng thời trả lời được các câu hỏi: nguyên liệu ở đâu, chất lượng có ổn định không, dây chuyền nào phù hợp, chi phí chuyển đổi bao nhiêu, sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn nào và ai sẽ mua sản phẩm?
Cách tiếp cận này cũng giúp tránh một rủi ro thường gặp trong quá trình phát triển vật liệu mới: công nghệ đã sẵn sàng nhưng thị trường chưa sẵn sàng.
Một công nghệ mới chỉ có thể mở rộng khi đi cùng một hành lang kỹ thuật đủ rõ. Đối với LC3, các yêu cầu về tiêu chuẩn, quy chuẩn, định mức và hướng dẫn sử dụng không chỉ nhằm kiểm soát chất lượng sản phẩm mà còn giúp tạo niềm tin cho chủ đầu tư, nhà thầu và người sử dụng.
Ông Hoàng Hữu Tân đặc biệt lưu ý việc phát triển LC3 phải dựa trên các kết quả kiểm chứng phù hợp với điều kiện nguyên liệu và công nghệ của Việt Nam.
Điều này có ý nghĩa quan trọng bởi LC3 đã được nghiên cứu và ứng dụng tại nhiều quốc gia, nhưng điều kiện địa chất, nguồn nguyên liệu và hệ thống sản xuất của Việt Nam có những đặc thù riêng.
Do đó, Việt Nam cần tiếp tục tích lũy dữ liệu thực nghiệm, đánh giá chất lượng và độ bền trong các điều kiện sử dụng thực tế. Đây sẽ là cơ sở để hoàn thiện tiêu chuẩn kỹ thuật và tạo nền tảng cho việc mở rộng ứng dụng.
Từ công nghệ carbon thấp đến chuỗi giá trị mới
Nhìn tổng thể, LC3 không đơn thuần là câu chuyện thay thế một phần clinker. Nếu được triển khai phù hợp, công nghệ này có thể hình thành một chuỗi giá trị mới từ khảo sát và khai thác nguồn đất sét phù hợp, sản xuất đất sét nung, tích hợp vào dây chuyền xi măng, sản xuất sản phẩm carbon thấp đến tiêu thụ trong các công trình.
Điều này đồng thời tạo cơ hội sử dụng tốt hơn nguồn nguyên liệu trong nước và giảm áp lực đối với một số nguồn vật liệu thay thế clinker đang ngày càng khan hiếm.
Bà Lê Thị Thanh Thảo - Đại diện quốc gia UNIDO đánh giá, LC3 có tiềm năng mở rộng tại Việt Nam nhờ khả năng tận dụng nguồn đất sét trong nước và cơ sở hạ tầng sản xuất hiện hữu. Nhưng để chuỗi giá trị này hình thành, cần sự phối hợp giữa cơ quan quản lý, viện nghiên cứu, doanh nghiệp xi măng, nhà cung cấp công nghệ, tổ chức tài chính và thị trường xây dựng.
Từ góc độ doanh nghiệp, điều này có thể quy về ba bài toán quyết định khả năng thương mại hóa LC3 .
Một là, nguồn đất sét phải phù hợp và ổn định. Không thể dựa đơn thuần vào trữ lượng mà phải đánh giá chất lượng và khả năng cung ứng dài hạn.
Hai là, công nghệ phải phù hợp với nguyên liệu và tận dụng được hạ tầng hiện hữu, qua đó kiểm soát chi phí đầu tư và sản xuất.
Ba là, phải hình thành thị trường cho sản phẩm carbon thấp, trong đó tiêu chuẩn, chính sách và nhu cầu từ các công trình xanh có thể đóng vai trò tạo lực kéo.
Nếu ba bài toán này được giải quyết đồng thời, LC3 có cơ sở để chuyển từ một giải pháp giảm phát thải đã được chứng minh về mặt công nghệ thành một hướng sản xuất xi măng carbon thấp có khả năng mở rộng tại Việt Nam. Và đây mới chính là bước chuyển quan trọng không dừng ở câu hỏi LC3 có tốt hay không, mà đi đến câu hỏi thực tế hơn, Việt Nam cần làm gì để sản xuất được, sử dụng được và mở rộng được LC3 trên thị trường.
