Phát triển ngành gốm sứ theo hướng tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải carbon

Ngày 28/8, Hiệp hội Gốm sứ Xây dựng Việt Nam tổ chức Hội thảo “Ứng dụng cải tiến công nghệ mới về nguyên liệu và thiết bị sản phẩm ngành gốm sứ theo hướng tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải khí carbon và sản xuất xanh thân thiện môi trường”.

Trăn trở tìm lời giải cho sản xuất xanh, giảm phát thải carbon

Phát biểu khai mạc Hội thảo, ông Nguyễn Minh Tuấn, Chủ tịch Hiệp hội Gốm sứ Xây dựng  Việt Nam cho biết, những năm gần đây, không chỉ ngành gốm sứ Việt Nam mà ngành gốm sứ của các nước khác trên thế giới đều gặp khó khăn.

Trong bối cảnh đó, một số công ty sản xuất gốm sứ xây dựng ở Việt Nam vẫn đầu tư cho cải tạo, nâng cấp và xây dựng dây chuyền sản xuất, tăng tổng công suất gạch ốp lát Việt Nam lên.

Đến hết năm 2025, Việt Nam sản xuất gạch ốp lát  đạt 1 tỷ triệu m2/năm, liên tục nhiều năm được xếp hạng thường niên trong Top 10 nước sản xuất ceramic lớn nhất thế giới (theo tạp chí Ceramic World Review); sứ vệ sinh đạt 26 triệu sản phẩm; gạch nung đạt khoảng 16 - 17 tỷ viên/năm.

"Với tình trạng ngành và công suất như hiện nay, làm thế nào để giảm chi phí nguyên liệu và năng lượng, nâng cao chất lượng sản phẩm, tạo ra nhiều mẫu mã sản phẩm, đem đến lợi ích cho người tiêu dùng trong nước, cũng như đẩy mạnh được xuất khẩu và đảm bảo được sản xuất xanh đúng với tiêu chí hướng tới giảm phát thải carbon thân thiện với môi trường cho ngành gốm sứ xây dựng?", ông Tuấn đặt vấn đề.

Ông Nguyễn Minh Tuấn kỳ vọng, những nội dung, giải pháp đề cập tại hội thảo sẽ là những thông tin hữu ích, hứa hẹn đem đến phần nào đưa ra lời giải cho câu hỏi ở trên.

Sử dụng khí sinh khối thay thế nhiên liệu hóa thạch

Tại hội thảo ông Qiu Wei Dong, Công ty TNHH Chế tạo thiết bị TIANTUO Sơn Đông (Trung Quốc) đề xuất ứng dụng khí nhiên liệu sạch từ quá trình khí hóa nhiệt phân sinh khối.

Theo ông Qiu Wei Dong, gốm sứ là ngành hoạt động ở nhiệt độ cao, tiêu thụ nhiều năng lượng và phụ thuộc lớn vào các nguồn nhiên liệu hóa thạch như than đá, khí tự nhiên. Chi phí nhiên liệu có thể chiếm 30-40% chi phí sản xuất, tạo áp lực lớn cho doanh nghiệp.

Trong khi đó, Việt Nam có nguồn phụ phẩm dồi dào. Mỗi năm có hơn 150 triệu tấn phụ phẩm như dăm gỗ, phế liệu xây dựng, đồ gia dụng và chất thải nông nghiệp. Riêng phụ phẩm nông nghiệp như rơm rạ, trấu, bã mía, thân cây sắn khoảng 75 triệu tấn.

Tuy nhiên, tỷ lệ tái chế để chuyển hóa khí sinh khối tại Việt Nam hiện chỉ đạt 40-50%. Ông Qiu Wei Dong cho rằng, công nghệ khí sinh khối có thể chuyển chất thải nông nghiệp từ "rác thải" thành nguồn tài nguyên có giá trị.

Dựa trên tình hình ngành gốm sứ Việt Nam và nguồn tài nguyên nông lâm nghiệp, ông đề xuất ứng dụng hệ thống khí sinh khối siêu sạch Qingyan®. Hệ thống sử dụng quy trình tinh chế chuyên sâu 7 giai đoạn gồm: Lọc và rửa, loại bỏ dầu gỗ, làm sạch bộ trao đổi nhiệt, ngưng tụ và loại bỏ lớp nước mịn và các hạt mịn, tạo ra nhiên liệu có giá trị nhiệt, áp suất và độ sạch cao, có thể thay thế khí tự nhiên và than đá.

Nhiên liệu sau tinh chế có hàm lượng bụi và hỗn hợp dầu gỗ dưới 30mg/m³, phù hợp với nhiều điều kiện nung đốt trong sản xuất gốm sứ, thiết bị vệ sinh và các sản phẩm yêu cầu độ trắng nghiêm ngặt.

Theo các bảng phân tích và dẫn chứng thực tế tại một số dự án ở Trung Quốc, Indonesia được ông Qiu Wei Dong đưa ra, sử dụng khí hóa sinh khối từ phụ phẩm nông nghiệp có thể giúp tiết kiệm 20-50% chi phí sản xuất mỗi đơn vị diện tích gạch men so với sử dụng than và khí tự nhiên.

Giảm tiêu hao năng lượng, phát thải và nâng cao hiệu quả sản xuất

Đề cập giải pháp tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải trong tháp sấy phun, ông Peng Fang, Tổng giám đốc Công ty TNHH Công nghệ kỹ thuật Perpetual Phật Sơn (Trung Quốc) cho rằng, đây cũng là hướng sản xuất xanh cho các nhà máy gốm sứ xây dựng.

Theo ông Peng Fang, tháp sấy phun là thiết bị cốt lõi trong sản xuất gạch ốp lát, nhưng cũng là công đoạn tiêu thụ nhiều năng lượng, phát thải cao, chi phí bảo trì và tỷ lệ lỗi lớn. Phương pháp đề xuất tiếp cận tổng thể nhằm chuyển từ "kiểm soát ô nhiễm mang tính ứng phó" sang "quản lý đầu nguồn".

Mục tiêu cải tạo gồm tiết kiệm trên 30% năng lượng trong công đoạn chuẩn bị nghiền liệu ba giai đoạn; đạt mức phát thải cực thấp với tỷ lệ trên 30%; đồng thời cải thiện chất lượng nghiền liệu và tăng sản lượng hơn 20%.

Quy trình gồm 3 giải pháp. Thứ nhất, thu hồi nhiệt dư từ tháp sấy phun để làm khí phân phối và khí trợ nhiệt. Nguồn khí có thể được nâng lên trên 150°C, giảm tiêu thụ năng lượng cho lò cấp khí nóng và giảm khoảng 15% lượng khí thải.

Thứ hai, tận dụng nước nóng từ khu vực làm nguội lò nung để gia nhiệt hồ phối liệu. Nước nóng khoảng 85-90°C được trao đổi nhiệt với hồ liệu, giúp nâng nhiệt độ ban đầu của hồ lên hơn 30°C, sau đó nước được tuần hoàn để tái sử dụng nhiệt.

Thứ ba, giảm hàm lượng nước trong hồ phối liệu khoảng 3-5%. Việc giảm nước giúp giảm lượng nhiên liệu cần thiết để bay hơi, đồng thời giảm phát thải CO₂ , SO₂ và NOₓ.

Theo dẫn chứng từ một số nhà máy gốm sứ, vật liệu tại Trung Quốc, hệ thống tiết kiệm năng lượng tháp sấy phun có thể giúp tiết kiệm 8-17% năng lượng...

Cũng tại hội thảo, đại diện của một số doanh nghiệp Trung Quốc cũng chia sẻ giải pháp kiến tạo giá trị bền vững cho ngành gạch men như công nghệ mực in kỹ thuật số thế hệ mới BETOINK; phun keo rải hạt định vị, sản xuất sản phẩm hoàn toàn mới mà không chịu hạn chế về dây chuyền…

Đây có thể sẽ là những công nghệ mà các nhà sản xuất gốm sứ xây dựng Việt Nam quan tâm trong hành trình hướng đến chuyển đổi xanh trong sản xuất, phát triển sản phẩm gốm sứ xây dựng thân thiện với môi trường.