Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ chuyên ngành Quản lý xây dựng (mã số: 9.02 / 9.58.01.02) của tác giả Lê Văn Tuấn, được thực hiện tại Trường Đại học Xây dựng Hà Nội năm 2022 dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Phạm Xuân Anh và GS.TS Nguyễn Huy Thanh, tập trung vào đề tài: "Nghiên cứu giải pháp thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng tại Việt Nam".

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Nhiệt điện than hiện vẫn là một trong những nguồn cung cấp điện năng cơ bản phục vụ phát triển kinh tế - xã hội. Quá trình đốt than sinh ra lượng lớn chất thải rắn gồm tro bay và xỉ đáy lò (gọi chung là tro, xỉ). Tại Việt Nam, tính đến thời điểm nghiên cứu có 25 nhà máy nhiệt điện than (NMNĐT) đang vận hành, phát sinh hơn 13 triệu tấn tro, xỉ mỗi năm; tổng khối lượng tro, xỉ tồn trữ tại các bãi chứa tính đến đầu năm 2020 lên tới khoảng 47,65 triệu tấn. Sự tích tụ tro, xỉ đòi hỏi hàng nghìn hecta quỹ đất làm bãi chứa, tiêu tốn kinh phí xây dựng - duy trì và tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí nếu không có giải pháp xử lý triệt để.

Phần lớn các nghiên cứu trong nước trước đây chủ yếu tập trung vào các giải pháp kỹ thuật, cơ tính vật liệu hoặc khảo sát mức độ ô nhiễm môi trường cục bộ. Khoảng trống nghiên cứu lớn được xác định là sự thiếu vắng các công trình nghiên cứu hệ thống dưới góc độ quản lý nhà nước và kinh tế ngành nhằm thúc đẩy việc tiêu thụ tro, xỉ làm vật liệu xây dựng (VLXD) gắn liền với mô hình kinh tế tuần hoàn (KTTH).

Mục tiêu nghiên cứu

Mục đích tổng quát của luận án là đề xuất các giải pháp có cơ sở khoa học và tính khả thi nhằm thúc đẩy sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm VLXD tại Việt Nam, hình thành chu trình kinh tế tuần hoàn cho ngành xây dựng. Bốn mục tiêu nghiên cứu cụ thể được đánh số như sau:

  1. Hệ thống hóa các cơ sở khoa học, pháp lý, thực tiễn và lý thuyết kinh tế tuần hoàn về việc sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm VLXD; nhận diện các nhân tố ảnh hưởng và rào cản đối với việc thúc đẩy sử dụng tro, xỉ.
  2. Thu thập, phân tích, đánh giá số liệu phát thải và tình hình sử dụng tro, xỉ NMNĐT tại Việt Nam giai đoạn đến năm 2020; tính toán dự báo lượng phát thải tro, xỉ giai đoạn 2021–2030 và định hướng đến 2045.
  3. Làm rõ và phân tích các thuận lợi, khó khăn, rào cản kỹ thuật, kinh tế và chính sách trong việc sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm VLXD ở Việt Nam.
  4. Đề xuất đồng bộ các nhóm giải pháp thúc đẩy sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm VLXD đáp ứng các mục tiêu quản lý nhà nước và xu thế phát triển kinh tế tuần hoàn.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động quản lý và giải pháp thúc đẩy sử dụng tro, xỉ của các nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng.
  • Phạm vi nội dung: Cơ sở khoa học, pháp lý, thực tiễn; phân tích thuận lợi, khó khăn và rào cản; đề xuất cơ chế chính sách, phương pháp tính toán kinh tế và can thiệp chuỗi cung ứng.
  • Phạm vi không gian: Hệ thống các nhà máy nhiệt điện than và thị trường vật liệu xây dựng trên phạm vi toàn quốc.
  • Phạm vi thời gian: Dữ liệu thứ cấp và sơ cấp thu thập trong giai đoạn 2016–2020; các giải pháp đề xuất định hướng áp dụng cho giai đoạn 10 năm từ 2021 đến 2030.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu ngoài nước

Tổng quan các công trình quốc tế được tác giả phân loại theo các nhóm chủ đề chính:

  • Đặc tính cơ, hóa lý và công nghệ: Các nghiên cứu chỉ ra rằng đốt 15–18,75 tấn than sản sinh 1 MW điện và phát thải 4,3–11 tấn tro, xỉ; tro bay chiếm 65–95% và tro đáy chiếm 5–35% tổng lượng thải. Các nghiên cứu của Naik và cộng sự phân tích công nghệ đốt than phun (PC) ở nhiệt độ 1300–1700°C so với công nghệ lò tầng sôi tuần hoàn (CFB) ở 700–950°C, làm rõ ảnh hưởng của hàm lượng vôi tự do ($f\text{-CaO}$) và lưu huỳnh ($\text{SO}_3$) đến hoạt tính pozzolan của tro bay.
  • Tác động môi trường: Các nghiên cứu của Edil và cộng sự (2002, 2006) và Churchill & Amirkhanian (1999) khảo sát hiện tượng rò rỉ kim loại nặng (As, B, Cr, Mo, V, W) từ bãi chứa tro ướt và tro đáy đắp nền, chỉ ra sự cần thiết của việc kiểm soát thẩm thấu nước ngầm.
  • Ứng dụng vật liệu và địa kỹ thuật: Ứng dụng tro bay làm nguyên liệu clanhke, phụ gia xi măng hỗn hợp (vượt 70%), bê tông đầm lăn, vật liệu cường độ thấp có kiểm soát (CLSM thay thế 100% cát), đắp nền đường (Moulton và cộng sự 1973; Kim và cộng sự 2005; Kumar & Patil 2006; Lav và cộng sự 2006; Rifa và cộng sự 2009). Nhóm tác giả Rawaz Kurda, José D. Silvestre, Jorge de Brito sử dụng phương pháp đánh giá vòng đời (LCA) chứng minh tro bay giúp giảm phát thải $\text{CO}_2$ và chi phí bê tông khi cân đối cự ly vận chuyển.
  • Kinh tế tuần hoàn và quản lý tro, xỉ: Ewa Strzałkowska phân tích mô hình quản lý chất thải nhiệt điện theo hướng KTTH. Kinh nghiệm tại Đức, Anh (tái chế gần 100%), Nhật Bản (96%), Pháp (90,5%), Ba Lan (>80%), Hoa Kỳ (70%) được phân tích đối chiếu với trường hợp Liên bang Nga (<10%) để làm rõ vai trò của cơ chế thị trường, thuế đất bãi thải và sự hỗ trợ chính sách. Nghiên cứu thương mại quốc tế ghi nhận lượng xuất khẩu tro bay của Trung Quốc (khoảng 3 triệu tấn/năm) và Ấn Độ (khoảng 90 nghìn tấn/năm).

Các hướng nghiên cứu trong nước

Tại Việt Nam, các nghiên cứu tập trung vào thực nghiệm kỹ thuật và tiêu chuẩn hóa:

  • Sản xuất xi măng và bê tông khối lớn: Sử dụng tro bay làm phụ gia cho xi măng Portland hỗn hợp theo TCVN 6260:2009; chế tạo xi măng bền sun phát (TCVN 7711:2013), xi măng ít tỏa nhiệt (TCVN 7712:2013); bê tông đầm lăn (RCC) cho đập thủy điện trọng lực (Vũ Hải Nam); phụ gia bê tông từ tro than NMNĐ Hải Phòng (Phạm Toàn Đức) và NMNĐ Duyên Hải (Uông Hồng Sơn).
  • Vật liệu không nung và địa kỹ thuật: Sản xuất gạch không nung từ tro xỉ Cao Ngạn (Nguyễn Trung Kiên), Na Dương (Nguyễn Văn Hoan); chất kết dính Geopolymer từ tro bay Vĩnh Tân và bùn đỏ Tân Rai (Nguyễn Hồng Hải và cộng sự); bê tông cát chịu môi trường biển (Nguyễn Tấn Khoa); làm vật liệu san lấp và móng đường giao thông (Đinh Quốc Dân; Hoàng Tùng và cộng sự; Vũ Hoàng Giang); cọc vôi - tro bay - đá dăm (CFG) xử lý nền móng (Bùi Phú Doanh).
  • Tiếp cận kinh tế tuần hoàn: Nghiên cứu của Phạm Thị Thu Hà (2020) bước đầu tiếp cận việc sử dụng tro, xỉ dưới góc độ mang lại lợi ích kép trong công nghiệp.

Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết

  1. Thiếu các nghiên cứu chuyên sâu về cơ sở lý luận và phương pháp định lượng để đánh giá tổng thể các lợi ích kinh tế - môi trường cũng như rào cản của việc sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm VLXD tại Việt Nam.
  2. Thiếu cơ sở lý luận và thực tiễn về hoàn thiện quản lý nhà nước đối với chuỗi cung ứng và tiêu thụ tro, xỉ.
  3. Thiếu vắng mô hình ứng dụng lý thuyết kinh tế tuần hoàn trong việc tích hợp quản lý dòng vật chất tro, xỉ từ nguồn phát thải nhiệt điện đến các ngành sản xuất vật liệu và thi công công trình.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

  • Lý thuyết Kinh tế tuần hoàn (KTTH): Luận án vận dụng định nghĩa của Nghị viện Châu Âu và các nguyên tắc chuyển dịch từ mô hình kinh tế tuyến tính ("khai thác - sản xuất - sử dụng - thải bỏ") sang mô hình tuần hoàn nhằm kéo dài vòng đời vật liệu, giảm thiểu chất thải chôn lấp và tái sinh tài nguyên thứ cấp.
  • Khái niệm kỹ thuật và pháp lý:
    • Sản phẩm đốt than (CCP/CCPs): Bao gồm tro bay (Fly Ash - FA), tro đáy (Coal Bottom Ash - CBA), xỉ lò hơi (Boiler Slag), thạch cao khử lưu huỳnh khí thải (FGD).
    • Chỉ số mất khi nung (LOI): Lượng cacbon dư thừa trong tro bay (yêu cầu $\le 6%$ theo ASTM C618).
    • Chi phí sản xuất điện quy dẫn (LCOE): Chỉ số chi phí vòng đời năng lượng, phản ánh tính cạnh tranh kinh tế của nhiệt điện than so với năng lượng tái tạo.
  • Khung phân tích lợi ích: Kết hợp phương pháp đánh giá vòng đời (LCA), giá trị tiền tệ kỳ vọng (EMV) và giá trị hiện tại ròng (NPV) để phân tích chi phí tránh phát sinh (avoided costs) trong quản lý bãi chứa.

Phương pháp nghiên cứu

Luận án kết hợp phương pháp nghiên cứu định tính và định lượng:

  • Phương pháp định tính: Phân tích tài liệu pháp quy, hồi cứu văn bản chính sách; thực hiện phỏng vấn chuyên sâu và thảo luận nhóm với các nhà khoa học, nhà quản lý chuyên ngành (Vụ Vật liệu xây dựng - Bộ Xây dựng, Cục Kỹ thuật an toàn và Môi trường công nghiệp - Bộ Công Thương, Viện Vật liệu xây dựng) và lãnh đạo các NMNĐT để nhận diện các điểm nghẽn pháp lý và cơ chế quản lý.
  • Phương pháp định lượng: Thu thập, thống kê số liệu phát thải, tồn trữ và tiêu thụ tro, xỉ giai đoạn 2016–2020; xây dựng mô hình dự báo lượng tro, xỉ phát sinh giai đoạn 2025–2045 theo các kịch bản phụ tải điện; thiết lập công thức tính toán tổng lợi ích kinh tế và mô hình xác định cự ly vận chuyển hiệu quả kinh tế cho vật liệu san lấp.
Yếu tố phân loại Công nghệ đốt than phun (PC) Công nghệ lò tầng sôi tuần hoàn (CFB)
Nhiệt độ buồng đốt $1300 - 1700^\circ\text{C}$ $700 - 950^\circ\text{C}$
Nhiên liệu đốt Than nghiền mịn chất lượng cao Than cám xấu, hàm lượng tro/lưu huỳnh cao, sinh khối
Đặc tính tro bay Hạt hình cầu, mịn, hoạt tính pozzolan cao Hạt góc cạnh, xốp, hàm lượng $f\text{-CaO}$ và $\text{SO}_3$ cao
Ứng dụng chủ yếu Xi măng, bê tông trạm trộn, bê tông đầm lăn Vật liệu san lấp, gạch không nung, geopolymer

Nguồn tư liệu và dữ liệu

  • Dữ liệu thứ cấp: Số liệu niên giám thống kê, báo cáo của IEA, EVN, PVN, TKV, Bộ Xây dựng, Bộ Công Thương; hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam (TCVN) và quốc tế (ASTM, REACH, Basel).
  • Dữ liệu sơ cấp: Điều tra, khảo sát thực tế tại 3 địa bàn trọng điểm:
    1. NMNĐ Mông Dương 1 (Quảng Ninh): Đại diện cho công nghệ lò CFB công suất lớn, tiêu thụ than cám 6a.1 (khoảng 3 triệu tấn than/năm), gặp khó khăn trong tiêu thụ do cạnh tranh với tro PC và chưa hình thành cộng sinh công nghiệp.
    2. Trung tâm Nhiệt điện Vĩnh Tân / NMNĐ Vĩnh Tân 4 (Bình Thuận): Đại diện công nghệ PC dùng than bitum/sub-bitum nhập khẩu, khối lượng phát sinh lớn (>10,9 triệu tấn lũy kế đến tháng 6/2020), tỷ lệ tiêu thụ thấp (9,62%) do xa các nhà máy xi măng phía Nam; tiềm năng phục vụ dự án cao tốc Bắc – Nam.
    3. NMNĐ Nghi Sơn (Thanh Hóa): Điển hình cho mô hình cộng sinh công nghiệp nhờ nằm gần cụm nhà máy sản xuất xi măng lớn và các dự án phát triển hạ tầng tại chỗ.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan nghiên cứu có liên quan đến sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng

Chương 1 hệ thống hóa các tài liệu khoa học trong và ngoài nước về nguồn gốc, đặc tính kỹ thuật và tác động môi trường của tro, xỉ. Tác giả tổng hợp các phân loại tiêu chuẩn ASTM C618 đối với tro bay loại F và loại C, phân tích các chỉ tiêu LOI, độ mịn Blaine và hàm lượng oxit ($\text{SiO}_2 + \text{Al}_2\text{O}_3 + \text{Fe}_2\text{O}_3$).

Tiêu chí kỹ thuật theo ASTM C618 Tro bay loại F Tro bay loại C
Nguồn than nguyên liệu Than bitum, than antraxit Than nâu, than á bitum
Hàm lượng $\text{CaO}$ $< 8%$ $> 8%$
Tổng $\text{SiO}_2 + \text{Al}_2\text{O}_3 + \text{Fe}_2\text{O}_3$ Tối thiểu $70%$ Tối thiểu $50%$
Hàm lượng mất khi nung (LOI) Tối đa $6%$ Tối đa $6%$
Hàm lượng kiềm hữu hiệu ($\text{Na}_2\text{O}$) Tối đa $1,5%$ Tối đa $1,5%$

Chương này cũng tổng kết ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng tro bay trong thi công san lấp và đắp đê:

  • Ưu điểm: Dễ đầm chặt bằng thiết bị tiêu chuẩn, tự trọng nhẹ giúp giảm tải trọng lên nền đất yếu, cường độ chịu cắt bảo đảm độ ổn định bờ dốc, thời gian đông kết nhanh hạn chế độ lún dư.
  • Nhược điểm: Dễ bị xói mòn bề mặt do nước và gió (phát sinh bụi), dễ bị mài mòn thiết bị bánh xích, tiềm ẩn rủi ro hóa lỏng khi bão hòa nước hoặc đóng băng trong điều kiện sương giá.

Chương 2: Cơ sở khoa học, pháp lý và thực tiễn về sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng

Chương 2 làm rõ tính tất yếu của việc duy trì nhiệt điện than trong cơ cấu năng lượng (chiếm 51,9% tổng sản lượng điện hệ thống Việt Nam trong 6 tháng đầu năm 2021; LCOE của nhiệt điện than đạt 67–91 USD/MWh, thấp hơn so với điện gió 85–121 USD/MWh và điện mặt trời 118–172 USD/MWh). Tác giả thiết lập cơ sở khoa học về kinh tế tuần hoàn, phân tích sơ đồ dòng vật chất từ lò đốt than đến các lĩnh vực sản xuất VLXD.

Về cơ sở pháp lý, chương này rà soát các văn bản quy phạm pháp luật tại Việt Nam: Luật Bảo vệ môi trường, các Nghị định và Quyết định của Thủ tướng Chính phủ quy định tro, xỉ hợp chuẩn hợp quy được quản lý như sản phẩm hàng hóa VLXD chứ không phải chất thải nguy hại. Đồng thời, tác giả phân tích kinh nghiệm quản lý thực tiễn tại Trung Quốc (tiêu thụ >80%), Ấn Độ, Hoa Kỳ (tái chế 70%), Nhật Bản (sử dụng 96% năm 2018) và các nước Châu Âu.

Chương 3: Thực trạng sử dụng và các chính sách nhà nước về sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng tại Việt Nam

Chương 3 phân tích thực trạng lượng phát thải và bãi chứa tại Việt Nam giai đoạn 2016–2020:

  • Khối lượng phát sinh trung bình hàng năm vượt 13 triệu tấn; lượng lưu giữ tại bãi chứa đến năm 2020 là 47,65 triệu tấn.
  • Dự báo nhu cầu than cho sản xuất điện và lượng phát thải tro, xỉ giai đoạn 2025–2045 theo hai kịch bản phụ tải cơ sở và phụ tải cao.
Chỉ tiêu thống kê / Dự báo Giai đoạn 2016–2020 Dự báo năm 2030 Dự báo năm 2045
Lượng than tiêu thụ hàng năm $40 - 55$ triệu tấn/năm $85 - 110$ triệu tấn/năm Duy trì kịch bản phụ tải cao
Lượng tro, xỉ phát sinh hàng năm $12 - 14$ triệu tấn/năm $17 - 22$ triệu tấn/năm Tăng theo công suất vận hành
Lượng tro, xỉ tích lũy bãi chứa $47,65$ triệu tấn (năm 2020) Nguy cơ vượt 100 triệu tấn nếu không xử lý Áp lực quỹ đất nghiêm trọng
Tỷ lệ tiêu thụ bình quân cả nước Khoảng $30 - 40%$ Mục tiêu chính sách $>80%$ Hướng tới cân bằng phát thải

Chương này chỉ ra thực trạng cơ chế chính sách: mục tiêu Chiến lược phát triển VLXD Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn 2050; rào cản kỹ thuật của tro bay lò CFB; thói quen thị trường ưu tiên vật liệu tự nhiên (đất, cát san lấp); cự ly vận chuyển xa giữa các trung tâm phát thải lớn (khu vực Duyên hải Nam Trung Bộ) với các trung tâm tiêu thụ xi măng, bê tông.

Chương 4: Đề xuất giải pháp thúc đẩy sử dụng tro, xỉ nhà máy nhiệt điện than làm vật liệu xây dựng tại Việt Nam

Chương 4 đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp:

  1. Đánh giá lợi ích kinh tế - môi trường theo mô hình KTTH: Xây dựng công thức tính toán tổng lợi ích kinh tế ($B_{\text{total}}$) bao gồm giá trị bán tro xỉ ($B_{\text{sale}}$), chi phí tránh đầu tư - vận hành bãi chôn lấp ($C_{\text{landfill}}$) và chi phí giảm thiểu phát thải môi trường ($E_{\text{benefit}}$).
  2. Hoàn thiện chính sách, pháp luật:
    • Thống nhất hóa các mục tiêu quản lý tro, xỉ giữa Bộ Công Thương, Bộ Xây dựng và Bộ Tài nguyên & Môi trường.
    • Bổ sung quy định bắt buộc tỷ lệ sử dụng tro, xỉ trong các công trình hạ tầng sử dụng vốn đầu tư công.
    • Điều chỉnh tăng thuế tài nguyên đối với đất đắp, cát san lấp tự nhiên để tạo lợi thế cạnh tranh chi phí cho tro xỉ.
    • Quy định tăng tỷ lệ tro bay trộn vào xi măng hỗn hợp (vượt mức 3–5% hiện tại, tiếp cận mức 15–20% phù hợp TCVN 6260:2009).
  3. Đẩy mạnh nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ: Hoàn thiện công nghệ khử lưu huỳnh và tuyển khô tro bay CFB; phát triển tiêu chuẩn kỹ thuật thi công đắp nền đường cao tốc và cấu kiện không nung chất lượng cao.
  4. Tác động chuỗi cung ứng và phát triển thị trường:
    • Xây dựng phương pháp tính toán cự ly vận chuyển hiệu quả ($L_{\text{eff}}$) cho vật liệu san lấp dựa trên đơn giá tại chân công trình (áp dụng số liệu thực tế tại dự án đường cao tốc Bắc – Nam qua tỉnh Bình Thuận).
    • Đề xuất thành lập Hội tro, xỉ Việt Nam nhằm thực hiện chức năng tư vấn, phản biện chính sách, kết nối các NMNĐT với doanh nghiệp sản xuất VLXD và đơn vị thi công.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt khoa học và thực tiễn

  1. Về lý luận: Hệ thống hóa và bổ sung cơ sở lý luận quản lý nhà nước về sử dụng tro, xỉ NMNĐT làm VLXD; tích hợp khung lý thuyết kinh tế tuần hoàn vào phân tích chuỗi giá trị và dòng chu chuyển vật chất của phụ phẩm nhiệt điện.
  2. Về phương pháp: Đề xuất phương pháp tính toán tổng hợp lợi ích kinh tế - môi trường của việc tiêu thụ tro xỉ (tính cả chi phí cơ hội của đất đai và chi phí tránh duy trì bãi chứa); xây dựng mô hình xác định cự ly vận chuyển hiệu quả kinh tế cho các dự án hạ tầng.
  3. Về đánh giá thực tiễn: Nhận diện toàn diện các rào cản thể chế, kỹ thuật và thị trường; phân tích số liệu phát thải - tồn trữ đến năm 2020 và dự báo lượng phát sinh tro xỉ theo các kịch bản phụ tải điện giai đoạn 2025–2045.
  4. Về giải pháp quản lý: Đề xuất khung chính sách đồng bộ từ điều chỉnh thuế tài nguyên khoáng sản tự nhiên, quy chuẩn tỷ lệ phối trộn xi măng, đến việc thành lập tổ chức nghề nghiệp chuyên trách (Hội tro, xỉ Việt Nam).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Luận án sử dụng tập dữ liệu thống kê tập trung chủ yếu trong giai đoạn 2016–2020; các khảo sát sơ cấp mới thực hiện đại diện tại ba cụm nhà máy (Mông Dương, Vĩnh Tân, Nghi Sơn). Biến động chi phí vận tải logistics và sự thay đổi trong Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia có thể ảnh hưởng đến các dự báo dài hạn.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Đánh giá vòng đời (LCA) chi tiết cho từng dòng sản phẩm VLXD cụ thể sử dụng tro CFB.
    • Nghiên cứu mô hình sàn giao dịch thương mại điện tử hóa hoặc cơ chế định giá linh hoạt cho tro, xỉ tại các trung tâm nhiệt điện xa vùng tiêu thụ.

Giá trị tham khảo

  • Đối với cơ quan quản lý nhà nước (Bộ Xây dựng, Bộ Công Thương, Bộ TN&MT, UBND cấp tỉnh): Cung cấp cơ sở khoa học để hoàn thiện hệ thống văn bản quy phạm pháp luật, sửa đổi chính sách thuế tài nguyên, ban hành định mức kinh tế - kỹ thuật sử dụng tro xỉ trong công trình giao thông và thủy lợi.
  • Đối với các doanh nghiệp phát thải (EVN, PVN, TKV và các chủ đầu tư NMNĐT BOT): Cung cấp phương pháp luận tính toán chi phí tránh lưu bãi, từ đó định hình chiến lược đàm phán hợp đồng tiêu thụ tro xỉ và đầu tư công nghệ phân tuyển tại nguồn.
  • Đối với doanh nghiệp VLXD và nhà thầu xây dựng: Cung cấp thông số cơ lý, hóa học của tro PC và CFB, phương pháp tính toán cự ly vận chuyển nhằm tối ưu hóa chi phí nguyên liệu đầu vào.
  • Đối với các viện nghiên cứu và trường đại học: Tài liệu tham khảo cho các chương trình đào tạo sau đại học chuyên ngành Quản lý xây dựng, Kinh tế xây dựng, Kỹ thuật vật liệu và Quản lý môi trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Tro bay từ lò đốt than phun (PC) và lò tầng sôi tuần hoàn (CFB) khác nhau như thế nào về khả năng sử dụng làm VLXD? Tro bay PC được đốt ở nhiệt độ cao (1300–1700°C), hạt tròn mịn, hoạt tính pozzolan cao nên được sử dụng trực tiếp làm phụ gia xi măng và bê tông. Tro bay CFB đốt ở nhiệt độ thấp hơn (700–950°C), hạt xốp góc cạnh, chứa hàm lượng vôi tự do ($f\text{-CaO}$) và lưu huỳnh ($\text{SO}_3$) cao, dễ gây nứt nở thể tích nếu dùng cho bê tông thông thường nên chủ yếu phù hợp làm vật liệu san lấp, gạch không nung hoặc geopolymer.

2. Tại sao các nhà máy xi măng ở Việt Nam chỉ phối trộn tro bay ở tỷ lệ 3–5% dù tiêu chuẩn TCVN cho phép cao hơn? Dù tiêu chuẩn cho phép tỷ lệ cao hơn nhiều, thực tế chỉ trộn 3–5% do hạn chế về thiết bị công nghệ nạp liệu vào máy nghiền, lo ngại ảnh hưởng đến màu sắc xi măng thương phẩm và sự chênh lệch khối lượng riêng giữa tro bay (~2,3 g/cm³) và clanhke xi măng (~3,15 g/cm³) gây tăng thể tích bao bì đóng gói.

3. Luận án giải quyết bài toán cự ly vận chuyển tro xỉ làm vật liệu san lấp như thế nào? Tác giả đề xuất phương án tính cự ly hiệu quả ($L_{\text{eff}}$) bằng cách so sánh tổng đơn giá vật liệu tại chân công trình (bao gồm giá mua tại nhà máy cộng chi phí vận chuyển) giữa tro xỉ và vật liệu san đắp truyền thống (đất, cát). Điển hình tại dự án cao tốc Bắc – Nam qua Bình Thuận, việc sử dụng tro xỉ Vĩnh Tân giúp mở rộng bán kính cung ứng hiệu quả kinh tế so với khai thác mỏ đất tự nhiên.

4. Khái niệm kinh tế tuần hoàn được áp dụng cụ thể như thế nào trong luận án? Kinh tế tuần hoàn được vận dụng bằng việc chuyển đổi tro, xỉ từ vị thế "chất thải chôn lấp tốn chi phí" thành "nguyên liệu đầu vào thứ cấp" cho chuỗi sản xuất xi măng, bê tông và nền móng công trình; đồng thời tính toán tổng lợi ích kinh tế bao gồm cả chi phí tránh xây dựng - duy trì bãi chứa và giảm phát thải khí nhà kính.

5. Luận án đề xuất thành lập tổ chức nào để thúc đẩy thị trường tro xỉ? Tác giả đề xuất thành lập Hội tro, xỉ Việt Nam đóng vai trò tổ chức nghề nghiệp trung gian, kết nối các đơn vị phát thải (NMNĐT), đơn vị xử lý - tiêu thụ (nhà máy xi măng, trạm bê tông) và cơ quan quản lý nhà nước để phản biện chính sách và hỗ trợ kỹ thuật thị trường.


Kết luận

Luận án của tác giả Lê Văn Tuấn là công trình nghiên cứu hệ thống về quản lý xây dựng, giải quyết thỏa đáng vấn đề tiêu thụ tro, xỉ nhiệt điện than tại Việt Nam dưới góc nhìn kinh tế tuần hoàn. Bằng việc kết hợp phương pháp nghiên cứu định tính và định lượng, luận án đã làm rõ các rào cản kỹ thuật - thể chế, xây dựng mô hình tính toán lợi ích kinh tế tổng hợp và xác định cự ly vận chuyển khả thi. Các giải pháp đề xuất có giá trị thực tiễn cao, đóng góp cơ sở khoa học quan trọng cho việc hoàn thiện chính sách quản lý nhà nước và phát triển thị trường vật liệu xây dựng bền vững giai đoạn 2021–2030.