Sản xuất cát nhân tạo từ xỉ lò cao nhà máy luyện gang

Nhờ các kết hợp nhiều công nghệ đã giúp thành phẩm cát nhân tạo từ xỉ lò cao có chất lượng và đặc tính có thể thay thế cát tự nhiên trong xây dựng.
Sản xuất cát nhân tạo từ xỉ lò cao nhà máy luyện gang
TS Nguyễn Ngọc Trực nhận giải thưởng cho mô hình sản xuất cát nhân tạo

Sau gần 3 năm nghiên cứu, TS Nguyễn Ngọc Trực, Giám đốc Trung tâm Khoa học Công nghệ và Hỗ trợ đào tạo, Đại học Quốc gia Hà Nội và cộng sự đã phát triển thành công dự án sản xuất cát nhân tạo từ xỉ lò cao nhà máy luyện gang.

Tại cuộc thi “Chứng minh ý tưởng lần thứ 3: Phụ nữ và nền kinh tế xanh” do Trung tâm Đổi mới sáng tạo ứng phó với biến đổi khí hậu Việt Nam (VCIC) tổ chức vào tháng 6 năm 2019, mô hình của TS Nguyễn Ngọc Trực và cộng sự được Ngân hàng Thế giới, Bộ Khoa học và Công nghệ lựa chọn trao giải “Tiềm năng- Nhóm có tiềm năng thị trường, hướng tới giải quyết thách thức Quốc gia”.

Theo TS. Nguyễn Ngọc Trực, hiện nay, ngành xây dựng nước ta đang đối mặt với tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng nguồn cung cát tự nhiên. Mỗi năm nhu cầu cát xây dựng cần khoảng 120 triệu m³, lượng cát khai thác được là 28,985 triệu m³/năm, chỉ đáp ứng được 24,2% (Vụ Vật liệu Xây dựng Tổng hợp, Bộ Xây dựng, 2017). Từ 2017, Campuchia cấm xuất khẩu cát, dẫn đến thiếu hụt nguồn cung cát tự nhiên cho các tỉnh Nam Bộ.

Trong khi đó, Việt Nam đang dư thừa xỉ lò cao tại các nhà máy gang thép, là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường phế thải công nghiệp. Cả nước có trên 300 doanh nghiệp nhỏ và vừa sản xuất gang thép (chiếm 30% sản lượng) chưa đầu tư hệ thống xử lý chất thải nên hầu hết đều gây ô nhiễm môi trường (Hiệp hội Thép Việt Nam, 2018).

Bên cạnh đó, hiện nay, hơn 300 doanh nghiệp sản xuất gang thép (chiếm 30% sản lượng) trên cả nước chưa có hệ thống xử lý xỉ lò cao. Xỉ lò chỉ được chôn và lưu giữ dưới lòng đất nên thải ra lượng CO2 không nhỏ, tác động xấu tới môi trường và sức khỏe con người.

Trước thực trạng nạn khai thác cát lậu ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường, việc tạo ra cát nhân tạo từ xỉ lò cao không chỉ góp phần đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng mà còn góp phần to lớn vào cuộc chiến chống biến đổi khí hậu. Việc nghiên cứu ứng dụng xỉ lò cao làm vật liệu thay thế cát tự nhiên còn mở ra ngành nghề mới, tạo công ăn việc làm, đặc biệt cho lao động nữ nông thôn.

Để thực hiện, nhóm nghiên cứu đã xác định 3 hạn chế của xỉ lò cao là khả năng kết dính kém, tính pH và độ góc cạnh cao. Những hạn chế này được khắc phục bằng các sáng kiến công nghệ, trong đó thay thế một phần đặc tính vốn có của xỉ lò cao, hạn chế giãn nở và giảm góc cạnh.

Nhóm nghiên cứu cũng thực hiện quy trình dưỡng ẩm bao gồm giảm độ pH trong xỉ lò cao, sử dụng thêm thành phần phụ gia, giảm thiểu nước trộn và tăng độ kết dính để sản xuất cát nhân tạo.

Đặc biệt, công nghệ được thiết kế không phát thải khí CO2 và các chất độc hại khác ra môi trường mà còn có thể hút lượng CO2 trong không khí, góp phần giảm thiểu hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu. Nhóm đã nghiên cứu loại máy nén để hấp thụ khí CO2 trong không khí, sau đó đưa CO2 vào dung dịch Axit Carbonic (H2CO3) để trung hòa độ pH trong xỉ lò.

 

Nhờ các kết hợp trong công nghệ này đã giúp thành phẩm cát nhân tạo từ xỉ lò cao có chất lượng và đặc tính có thể thay thế cát tự nhiên trong xây dựng.

Trước nguyện vọng “sẵn sàng hướng dẫn, chuyển giao công nghệ cho các doanh nghiệp, tổ chức có nhu cầu muốn ứng dụng mô hình này” của cha đẻ của nghiên cứu, năm 2019  Cty TNHH Vật liệu Nova Vietsand ra đời nhằm thương mại hoá hoá cát nhân tạo sản xuất từ xỉ lò cao nhà máy luyện gang và xỉ đáy lò nhiệt điện than.

Mặc dù sản phẩm này có ý nghĩa lớn góp phần tái sử dụng phế thải công nghiệp với đặc điểm nhẹ, xốp nhưng vẫn đảm bảo cường độ và tính chất tương đương cát tự nhiên; sản phẩm mang lại hiệu quả kinh tế cao, giá thành cát nhân tạo rẻ hơn cát tự nhiên khoảng 15% nhưng doanh nghiệp vẫn đối diện với những thách thức.

Đó là khách hàng còn hoài nghi về chất lượng sản phẩm cát nhân tạo này, sản phẩm cũng chịu sự cạnh tranh của thị trường với những sản phẩm truyền thống.

Trước những bất lợi trên, Trung tâm Đổi mới sáng tạo ứng phó với biến đổi khí hậu Việt Nam - VCIC (Bộ KH & CN ) đã hỗ trợ xây dựng kịch bản truyền thông, video giới thiệu doanh nghiệp và sản phẩm của doanh nghiệp;

VCIC cũng đã hỗ trợ doanh nghiệp tiếp cận thị trường thương mại hoá sản phẩm; xây dựng tiêu chuẩn, quy trình sản xuất và quản lý chất lượng sản phẩm từ khâu lựa chọn công nghệ, hoàn thiện công nghệ, đánh giá chất lượng và tư vấn các giải pháp tăng cường chất lượng cho sản phẩm. Đồng thời VCIC cũng hỗ trợ doanh nghiệp khảo sát thị trường đánh giá tiềm năng thị trường trong và ngoài nước.

Sau thời gian đồng hành cũng doanh nghiệp, VCIC đã hỗ trợ Cty hoàn thành một video giới thiệu về công ty và sản phẩm cát nhân tạo xỉ lò cao với thời lượng 2,5 phút; 1000 catalog giới thiệu công ty và sản phẩm cát nhân tạo sản xuất từ xỉ lò cao của nhà máy luyện gang.

Đáng lưu ý, doanh nghiệp cũng đã ký được 3 hợp đồng cung cấp cát nhân tạo sản xuất từ xỉ lò cao của nhà máy luyện gang với các doanh nghiệp trong lĩnh vực xây dựng, giao thông.

Hải Phong

Chủ đề :

khcn

 
List comment
 
 
Thầy giáo Vật lý 'ẵm giải thưởng' 100 triệu đồng từ đam mê nghiên cứu khoa học
icon

Theo thầy Liêm, với sản phẩm nghiên cứu này, học sinh có thể biết được trực quan về các thông số, cũng hiểu được sự quy đổi ra các đơn vị khác nhau của áp suất bởi áp suất có nhiều đơn vị khác nhau.

 
 
Nghiên cứu vật liệu y sinh 3D của các nhà khoa học Việt
icon

Trong bối cảnh ung thư xương, bệnh lý cơ xương khớp, chấn thương thể thao, tai nạn lao động… khiến hàng triệu người có nguy cơ tàn phế, phương pháp phẫu thuật thay xương nhân tạo ra đời đã góp phần thay đổi cuộc đời của nhiều bệnh nhân.

 
 
Nghiên cứu nuôi cấy vật liệu phục vụ kỹ thuật ghép gân
icon

Từ nhiều năm nay, các nhà khoa học của Trung tâm mô phôi, Trường Đại học Y Hà Nội đã nghiên cứu rất nhiều công nghệ y sinh để phục vụ cho các kỹ thuật ghép thay thế trong đó có vật liệu ghép gân.

 
 
Nghiên cứu tế bào gốc nuôi cấy rìa giác mạc để mang lại ánh sáng cho nhiều người
icon

Các nhà nghiên cứu của Bộ môn Mô – Phôi (Trường ĐH Y Hà Nội) và Khoa Kết giác mạc (Bệnh viện Mắt Trung ương) đã nghiên cứu, sử dụng công nghệ tế bào gốc nuôi cấy giác mạc từ rìa giác mạc.  

 
 
Doanh nghiệp áp dụng công nghệ chế biến chất thải từ lợn thành phân bón hữu cơ sinh học
icon

Với sự hỗ trợ của VCIC, sản phẩm phân nén hữu cơ sinh học từ chất thải từ lợn ngoài tạo ra tính bền vững về mặt KT - XH còn thích ứngi thách thức biến đổi khí hậu, an toàn cho sức khỏe cộng đồng

 
 
Sáng chế khoa học tận dụng rác thải nhựa sản xuất gạch siêu nhẹ từng thất bại 30 lần
icon

Octoplastic là dự án khoa học công nghệ của nhóm sinh viên Trường ĐH Bách khoa (ĐH Quốc gia TP.HCM) phát triển mô hình 'sản xuất gạch nhẹ từ vật liệu thải'.

 
Độc đáo với máy lọc không khí giảm ô nhiễm môi trường của sinh viên Bách khoa
icon

Nhóm Air Mask gồm 4 chàng trai là Trần Phi Long, Trương Quang Tiến, Nguyễn Ngọc Hạnh - đều là sinh viên ĐH Bách khoa TPHCM và Đặng Minh Đức - sinh viên trường ĐH RMIT.

 
“Hô biến” tro xỉ của Nhiệt điện Na Dương thành đường giao thông
icon

Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn, hai kỹ sư của Sở GTVT tỉnh Lạng Sơn đã nghiên cứu thành công đề tài “Nghiên cứu sử dụng tro xỉ của Nhà máy Nhiệt điện Na Dương làm mặt đường giao thông nông thôn”.

 
Nhà ở xây chỉ hết 50 triệu đồng, thi công 5 ngày, tính ứng dụng cao
icon

Ngôi nhà với tiêu chí phù hợp cho một hộ gia đình từ 3-4 người với kinh phí xây dựng tối đa chỉ 50 triệu đồng và thời gian thi công là 5 ngày nhưng vẫn đảm bảo các nhu cầu thiết yếu.

 
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4.0 vào biển báo hiệu cấp dự báo cháy rừng
icon

Biển báo hiệu cấp dự báo cháy rừng tự động được các nhà khoa học của Viện Hàn lâm Khoa học và công nghệ Việt Nam nghiên cứu ra tự động thu nhận các yếu tố khí tượng để tính toán cấp dự báo phù hợp.