Giải pháp đột phá làm “ngọt” cát biển và cát nhiễm mặn

Đăng lúc 12/22/2019 12:00:00 AM

Khan hiếm cát xây dựng là tình hình đáng báo động trên thế giới đặc biệt là ở các nước phát triển như Trung Quốc. Indonesia và Việt Nam.

Kè Phước Kiển BRVT 

Hết cát ngọt, con người lấy gì xây dựng trong tương lai?

Ngay cả ở Mỹ, một đất nước có những quy định chặt chẽ về bảo vệ môi trường, khai thác cát là một trong các tác nhân chính gây sạt lở các bờ sông, bãi biển, gây ô nhiễm nguồn nước và không khí. Tác hại của khai thác cát sông còn trầm trọng hơn ở những nước đang phát triển bởi luật lệ khá lỏng lẻo và nạn tham nhũng trong các cơ quan có trách nhiệm quản lý.

Khan hiếm cát xây dựng cũng là nguyên nhân làm giá nhà cửa ở các nước ngày càng tăng trong hai thập niên qua vì giá cát thế giới đã tăng gấp 6 lần và dự kiến sẽ tăng mạnh trong thời gian tới. Ở một số nước khan hiếm cát, giá một mét khối cát san lấp có khi lên đến 80 USD (khoảng 1,8 triệu đồng/m3). Giá cát tăng cũng làm nảy sinh các tổ chức tội phạm chuyên khai thác và buôn lậu cát. Khai thác cát sông sẽ mang đến nhiều hệ lụy tiêu cực cho môi trường như làm xói mòn các vùng bờ ven sông, thay đổi dòng chảy tự nhiên; đào bóc lớp đất mặt để lấy cát và sẽ làm nguồn nước ngọt trong khu vực khai thác bị ô nhiễm không thể sử dụng cho con người và động vật. Theo một dự báo cụ thể của Bộ Xây dựng cho thấy, từ năm 2016 đến 2020 nhu cầu sử dụng cát cho xây dựng lên đến khoảng 2,1 - 2,3 tỉ m3 do ngành xây dựng Việt Nam phát triển nhanh chóng, năm 2018 tăng trưởng 9.2% và là một trong những ngành có tốc độ tăng trưởng đứng thứ 3 trong khu vực Châu Á. Dự báo, trong tương lai gần Việt Nam sẽ không còn nguồn cát ngọt chất lượng tốt dành cho xây dựng.

Riêng tại ĐBSCL, chỉ trong những tháng đầu năm 2019, hàng loạt công trình xây dựng khu đô thị, khu dân cư mới đã được các doanh nghiệp, nhà đầu tư cho khởi công xây dựng như: Dự án khu đô thị cao cấp FLC La Vista Sadec của Tập đoàn FLC được khởi công xây dựng hồi tháng 7-2019 ở tỉnh Đồng Tháp có quy mô lên đến 15ha. Trước đó, vào tháng 6/2019, Công ty Cổ phần Kita Invest cũng đã khởi công khu đô thị Stella Mega City. Mới đây, vào cuối tháng 7/2019, Công ty Cổ phần Phú Cường Kiên Giang thuộc Tập đoàn Phú Cường đã khởi công dự án khu đô thị lấn biển Phú Cường Hoàng Gia tại TP Rạch Giá với quy mô lên đến 68,68ha, tổng vốn đầu tư 8.000 tỉ đồng…

Xử lý nền ở Long An 2

Tại các đô thị lớn là TP. HCM và Hà Nội, các dự án xây dựng cũng đang được rầm rộ triển khai với sự tham gia của các tập đoàn lớn như Vingroup, Novaland hay Tân Hoàng Minh với tổng quy mô hàng chục ngàn ha và vốn đầu tư hàng trăm ngàn tỷ đồng.  

Việc hàng loạt khu đô thị, khu dân cư mới được khởi công xây dựng chắc chắn sẽ là điều kiện làm "nóng" thị trường vật liệu xây dựng nói chung và cát xây dựng nói riêng. Hành động khai thác cát sông đều đã bị các địa phương siết chặt do nguy cơ sạt lở tăng cao và nguồn tài nguyên quý giá này cơ bản đã bị khai thác cạn kiệt. Vậy lấy đâu ra cát để phục vụ cho các công trình xây dựng?

Hiện các nhà khoa học cũng đã tìm một số giải pháp trước mắt thay thế cát ngọt trong xây dựng như cát nhân tạo được nghiền từ đá, hay dùng phế liệu thủy tinh (chai lọ, kính) nghiền mịn để dùng vào sản xuất công nghiệp và làm vật liệu bồi đắp các bãi biển bị sụt lở hoặc các công nghệ chế biến, rửa cát biển thành cát sạch để xây dựng. Nếu thành công, giải pháp này sẽ giúp tiết kiệm hàng tỉ tấn cát tự nhiên. Tuy nhiên, các giải pháp trên đều rất tốn kém cho việc đầu tư công nghệ ban đầu, giá thành của cát nhân tạo vẫn rất cao và bộc lộ nhiều hạn chế về mặt kỹ thuật, việc rửa sạch cát biển vẫn tiêu tốn tài nguyên là nguồn nước ngọt vô giá, đặc biệt là chi phí vận chuyển cát nhân tạo hay cát nhiễm mặn đã được xử lý đến vùng sâu, vùng xa sẽ rất đắt đỏ…

Công trình Cần Giờ 1 

Phụ gia “chuẩn” giúp  cát biển và cát nhiễm mặn “hóa giải” vấn đề khan hiếm cát xây dựng

Vẫn là những trăn trở đi tìm phương thức mới, an toàn và có chi phí thấp nhất để tận dụng nguồn tài nguyên tại chỗ có thể thay thế được cát ngọt trong xây dựng thay vì phải vận chuyển tài nguyên (chủ yếu là cát và nước sạch) từ nơi khác đến để giảm thiểu việc khai thác cát sông trái phép quá mức, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái môi trường và đời sống dân cư, phụ gia CSSB đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng để giải quyết một cách ổn thỏa bài toán sử dụng cát biển hoặc cát nhiễm mặn, “hóa giải” khan hiếm cát xây dựng mà không cần đến công nghệ cồng kềnh của máy móc để tẩy rửa cát nhiễm mặn hay mất quá nhiều chi phí cho việc vận chuyển cát ngọt đến những nơi nhiễm mặn, vùng biển đảo xa xôi… Phụ gia CSSB có tác dụng trung hòa muối NaCl có trong cát biển và cát nhiễm mặn theo nguyên lý hóa học sau: sử dụng một nhóm acid hữu cơ để cô lập và tách ion Na+ và Cl- ra bằng cách cho phản ứng để tạo thành muối mới, bền vững hơn hẳn muối gốc NaCl ban đầu. Kết quả là muối NaCl được loại bỏ triệt để trong vữa và bê tông xây dựng – nguyên nhân chính dẫn đến phá hủy các công trình xây dựng.

Công trình Cần Giờ 2

Xét về lợi ích, phụ gia CSSB có những ưu điểm vượt trội là có thể sử dụng được ngay cả khi nguồn cát bẩn, cát lẫn phù sa nên hạn chế tối đa việc sử dụng các tài nguyên như nước ngọt để tẩy rửa cát trước khi trộn vữa, bê tông và có thể sử dụng ngay tại công trình, tận dụng được tối đa các nguồn nguyên liệu tại địa phương giúp giảm chi phí xây dựng, thời gian chờ đợi vận chuyển nguồn nguyên liệu từ nơi khác đến…

Với nguyên lý có thể cô lập và tách được muối ra khỏi hỗn hợp bê tông, khiến bê tông sử dụng phụ gia CSSB sẽ không bị ăn mòn bởi nước biển. Đây là điểm rất ưu việt khi sử dụng cho các công trình kè biển, đê chắn sóng, chống sói lở ven biển và các công trình xây dựng nhà cửa ở vùng biển, vùng nhiễm mặn, nhiễm phèn…

Resot Côn Đảo 

Sau một thời gian dài được nghiên cứu, hoàn thiện và đánh giá bằng thực nghiệm trên các công trình xây dựng thực tế, phụ gia CSSB đã chính thức được Bộ xây dựng thông qua TCVN vào tháng 12/2018 và đã sẵn sàng cho việc thương mại hóa tại Việt Nam. Trước khi chính thức được giới thiệu rộng rãi, phụ gia CSSB đã chứng minh được lợi ích thực tế khi dùng cát biển và nước biển để trộn vữa và bê tông phục vụ trong các công trình: Kè chắn sóng chống xói lở tại Khu du lịch Hòn Ngọc Phương Nam - Cần giờ (hoàn thành năm 2002); Công trình kè, cầu dẫn và nhà thủy tạ ở huyện Cần Giờ (hoàn thành năm 2004); Công trình kiên cố hóa đê bao Mộc Hóa – Long An (hoàn thành năm 2006); Công trình kè biển Phước Tỉnh – Bà Rịa Vũng Tàu (hoàn thành năm 2010); Khu du lịch POULO CONDOR Côn Đảo (hoàn thành 2014); Công trình kè chống xói lở Cửa Đại – Quảng Nam (hoàn thành năm 2018)…

Hiện nay, Công ty CP Vật liệu Xây dựng CSSB là đơn vị duy nhất được độc quyền chuyển giao công nghệ phụ gia CSSB từ người nắm bằng sáng chế là TS. Nguyễn Hồng Bỉnh – một nhà khoa học kỳ cựu và uy tín đã từng giữ vai trò Giám đốc Sở Thủy lợi TP.HCM và Phó chủ tịch Hội khoa học kỹ thuật xây dựng TP.HCM.

Nghiên cứu khoa học từ Việt Nam được thế giới đánh giá cao

Công nghệ phụ gia cho cát biển CSSB, một sản phẩm mang tính đột phá khi thay đổi phương thức sử dụng tài nguyên nước và cát vào việc xây dựng được cấp bằng sáng chế khoa học của Việt Nam là công nghệ đầu tiên và duy nhất trên thế giới giải quyết được triệt để vấn đề tác hại của muối NaCl lên các công trình xây dựng. Công nghệ có giá thành thấp và rất dễ dàng ứng dụng trong thực tế, phù hợp với điều kiện của nhiều quốc gia trong đó có cả các nước nghèo và các nước đang phát triển.

Kè Cửa Đại Quảng Ngãi 

Sản phẩm phụ gia CSSB đã vinh dự được triển lãm BAU China – triển lãm hàng đầu thế giới về VLXD mời tham luận trong hội thảo về công nghệ mới, vật liệu mới tại Thượng Hải vào tháng 11/2019 vừa qua. Đây cũng là lần hiếm hoi một sản phẩm vật liệu xây dựng được kết tinh từ trí tuệ của người Việt được giới thiệu rộng rãi đến cộng đồng xây dựng quốc tế và được thế giới đánh giá rất cao về tính ứng dụng trong thực tế. 

Thanh Hà