Nỗ lực giảm phát thải CO₂ trong ngành xi măng đang thúc đẩy sự phát triển các công nghệ xi măng phát thải thấp nhằm thay thế quy trình sản xuất clinker truyền thống.Trong bối cảnh áp lực giảm phát thải ngày càng lớn, công ty công nghệ vật liệu RockXtract (New Zealand) đang phát triển quy trình sản xuất xi măng phát thải thấp bằng phương pháp hóa học mới, không cần nung ở nhiệt độ cực cao như công nghệ hiện nay.
Ngành xi măng hiện phát thải khoảng 8 - 9% tổng lượng CO₂ toàn cầu, chủ yếu đến từ quá trình nung clinker ở nhiệt độ cao và phản ứng phân hủy đá vôi trong sản xuất xi măng Portland truyền thống. Song song với các giải pháp như nhiên liệu thay thế, thu hồi carbon và giảm tỷ lệ clinker, xu hướng vật liệu kết dính phát thải thấp đang được nhiều nhà sản xuất xi măng quan tâm và nghiên cứu.
Công ty RockXtract được tách ra từ Viện Khoa học Trái đất New Zealand nhằm mục đích thương mại hóa công nghệ xi măng phát thải thấp phát triển cùng Đại học Khoa học và Công nghệ Missouri. Theo nhóm phát triển, công nghệ của RockXtract tập trung xử lý trực tiếp nguồn phát thải lớn nhất trong sản xuất xi măng hiện nay là quá trình phân hủy đá vôi khi nung ở nhiệt độ trên 1.000°C. Trong quy trình sản xuất xi măng portland truyền thống, công đoạn này vừa tiêu tốn nhiều năng lượng vừa giải phóng lượng lớn CO₂ từ nguyên liệu đá vôi.
Thay vì sử dụng quy trình nung clinker thông thường, RockXtract áp dụng phương pháp hóa học mới nhằm tạo ra vật liệu kết dính mà không cần nhiệt độ cực cao. Theo RockXtract, công nghệ có thể giúp giảm hơn 80% lượng phát thải carbon so với sản xuất xi măng truyền thống, đồng thời giảm đáng kể nhu cầu năng lượng trong quá trình sản xuất.
Một điểm đáng chú ý là công nghệ của RockXtract sử dụng các nguồn nguyên liệu tương đối phổ biến nhưng chưa được khai thác hiệu quả trong ngành vật liệu xây dựng như xỉ luyện kim, tro bay, đá mafic và đá siêu mafic. Việc tận dụng các loại vật liệu này phù hợp với xu hướng gia tăng sử dụng nguyên liệu thay thế và phụ gia khoáng trong sản xuất xi măng phát thải thấp.
Theo ông Peter Rendel, Giám đốc điều hành kiêm đồng sáng lập RockXtract, định hướng của doanh nghiệp là phát triển mô hình sản xuất xi măng gần các khu vực khai thác nguyên liệu nhằm giảm chi phí và phát thải từ vận chuyển, đồng thời tận dụng hạ tầng chuỗi cung ứng hiện có của ngành xi măng. Ngoài yếu tố môi trường, doanh nghiệp cho biết các đánh giá ban đầu cho thấy công nghệ có khả năng cạnh tranh về chi phí khi triển khai ở quy mô công nghiệp. Vật liệu kết dính do RockXtract phát triển cũng được đánh giá có độ bền hóa học cao, hướng đến khả năng đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật tương đương xi măng truyền thống.
Hiện RockXtract đã hình thành liên minh hợp tác với nhiều doanh nghiệp vật liệu xây dựng và xi măng lớn trên thế giới như CRH, Heidelberg Materials, Çimsa, GCC và JSW Cement. Sự tham gia của các doanh nghiệp này giúp hỗ trợ thử nghiệm công nghệ, đánh giá khả năng tích hợp vào hạ tầng sản xuất hiện hữu cũng như thúc đẩy lộ trình thương mại hóa.
Các hoạt động hợp tác đang được triển khai thông qua chương trình Innovandi Open Challenge 2025 của Hiệp hội Xi măng và Bê tông toàn cầu (GCCA). Đây là chương trình kết nối các công nghệ giảm phát thải tiềm năng với các nhà sản xuất xi măng nhằm đẩy nhanh quá trình thử nghiệm và ứng dụng thực tế trong ngành công nghiệp xi măng toàn cầu.
Trong bối cảnh nhu cầu xi măng toàn cầu tiếp tục tăng, các công nghệ giảm phát thải trực tiếp từ quá trình sản xuất clinker đang được xem là một trong những hướng đi quan trọng để ngành xi măng đạt mục tiêu trung hòa carbon trong dài hạn. Công nghệ của RockXtract hiện vẫn trong giai đoạn phát triển và đánh giá thương mại, tuy nhiên mô hình sử dụng nguyên liệu thay thế kết hợp quy trình hóa học phát thải thấp cho thấy thêm một hướng tiếp cận mới trong quá trình chuyển đổi xanh của ngành xi măng thế giới.
Buildata
