Nhóm sinh viên 'hô biến' phế thải thành vật liệu chống cháy, cách nhiệt

Vượt qua hàng trăm dự án, nhóm sinh viên Trường ĐH Xây dựng Hà Nội đã giành giải Nhất tại cuộc thi học sinh, sinh viên với ý tưởng khởi nghiệp năm 2025 do Bộ GD-ĐT tổ chức. Tác giả của dự án là 3 sinh viên năm cuối Khoa Vật liệu xây dựng gồm: Đàm Đức Sơn, Nguyễn Quang Minh và Đoàn Đình Huy.

Nhóm trưởng Đàm Đức Sơn cho hay, trước thực trạng nhiều đám cháy diễn ra phức tạp thời gian qua, cùng sự gia tăng của phế thải công nghiệp, nhóm nảy ý tưởng tạo ra sản phẩm giải quyết những bài toán cấp thiết đó.

Nhóm sinh viên Trường ĐH Xây dựng Hà Nội, từ trái sang lần lượt là Nguyễn Quang Minh, Đàm Đức Sơn, Đoàn Đình Huy.

Ý tưởng chính của dự án là sử dụng phế thải công nghiệp Cenospheres (thay thế cho cát) và tro bay trong quá trình đốt than của nhà máy nhiệt điện để tạo ra vữa chống cháy, cách nhiệt. Sản phẩm vữa đặc biệt này sẽ được phun phủ lên cấu kiện thép (những bộ phận cơ bản được phân chia từ các kết cấu trong công trình bê tông cốt thép hoặc công trình kết cấu thép) trong kho xưởng, nhà công nghiệp. Cách này giúp gia tăng thời gian cách nhiệt, từ đó tăng khả năng chịu lực của kho xưởng và có thêm thời gian chữa cháy hoặc sơ tán người dân, giúp giảm thiệt hại từ những đám cháy nổ.

“Chúng em từng tìm hiểu qua nhiều loại vật liệu, và qua các bài học trên trường thì biết đến Cenospheres - một vật liệu vô cơ không bắt lửa, là thành phần có trong tro bay sinh ra trong quá trình đốt than tại các nhà máy nhiệt điện. Nhóm quyết định sử dụng phế thải Cenospheres vì chúng có cấu trúc gồm những phần rỗng nhỏ li ti bên trong, nhẹ - phù hợp với vật liệu cách nhiệt. Nhóm tin rằng cấu trúc của Cenospheres sẽ gia tăng cách nhiệt, chống cháy cho sản phẩm vữa và qua thử nghiệm nhiều lần mới cho ra sản phẩm”, Sơn nói.

Thành phần vữa của nhóm gồm: Cenospheres (thay thế cho cát), tro xỉ, xi măng, sợi gia cường, phụ gia và nước. Tỷ lệ pha chế từng loại là bí mật tạo nên khác biệt cho sản phẩm.

Sản phẩm vữa chống cháy, cách nhiệt được tạo nên từ phế thải công nghiệp của nhóm sinh viên Trường ĐH Xây dựng Hà Nội.

Qua thử nghiệm thực tế, sản phẩm vữa của nhóm có ưu việt chịu nhiệt tốt hơn so với vữa thông thường từ cát hay từ vật liệu khác.

“Khi cùng khò mặt trước trong vòng 5 phút, kết quả cho thấy khi nhiệt độ mặt tiếp xúc lửa là 300 độ C thì mặt sau sản phẩm của nhóm gần như không biến đổi so với ban đầu, ở ngưỡng 30-30,5 độ C. Trong khi đó, vữa thông thường (sử dụng cát và theo tỷ lệ cấp phối chuẩn) thì nhiệt độ mặt sau đã tăng từ 34 lên 85 độ C. Điều này cho thấy khả năng cách nhiệt ưu việt của sản phẩm.

Chưa kể, các loại vật liệu chống cháy, cách nhiệt trên thị trường hiện có mức giá khá cao, khó tiếp cận với nhiều doanh nghiệp”, Sơn nói và cho hay sản phẩm của nhóm có mức giá tốt hơn so với các loại vữa chống cháy, cách nhiệt khác trên thị trường khoảng hơn 20%.

Để có được sản phẩm hôm nay, cả nhóm đã mất 1 năm rưỡi bền bỉ nghiên cứu và thử nghiệm từ lúc ra ý tưởng.

Khó khăn nhất là khâu tìm kiếm thông tin, bởi những nghiên cứu về tính chất cơ lý của Cenospheres ở Việt Nam còn khá ít. “Thời gian đầu, nhóm gặp khó trong hướng nghiên cứu về vật liệu này, trong khi phải xác định rõ những tính chất cơ lý của vật liệu mới có thể quyết định tỷ lệ cấp phối vữa phù hợp. Tuy nhiên, sau khi được thầy giáo hướng dẫn hỗ trợ, nhóm đã có những bước tiến triển để hoàn thiện sản phẩm hơn”, Sơn kể.

Ngoài phòng thí nghiệm, nhóm cũng đã thực nghiệm tại 2 địa điểm bên ngoài ở Hà Nội để “đo” khả năng bám dính; chống chịu phá hủy, nứt vỡ,... và nhận kết quả rất tốt.

Theo nhóm sinh viên, hiện chưa có đơn vị nào nghiên cứu và bán ra sản phẩm từ vật liệu này tại Việt Nam. “Cenospheres là một loại vật liệu khá mới, là phế thải và hoàn toàn có sẵn tại Việt Nam nên chi phí sẽ không cao”, nhóm sinh viên tự tin về hướng đi của mình.

Với dự án này, nhóm bạn trẻ mong muốn không chỉ giúp giảm thiệt hại về người và tài sản khi xảy ra cháy nổ mà còn góp phần thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp, giúp giảm lượng tro xỉ và khí độc thải ra môi trường; đồng thời, giảm nhu cầu sử dụng và khai thác tài nguyên thiên nhiên, giúp tiết kiệm chi phí đầu tư cho các doanh nghiệp.

“Chúng em rất vui khi vừa có thể giải quyết được vấn đề phế thải vừa tạo ra một giải pháp mới để giảm chi phí đầu tư về phòng cháy chữa cháy, tăng độ an toàn cho các công trình”, Sơn nói. 

PGS.TS Lê Bá Danh, Phó Trưởng Phòng Khoa học và Công nghệ của Trường ĐH Xây dựng Hà Nội cho hay, đây là dự án rất thiết thực với cuộc sống, đặc biệt trong bối cảnh hiện nay. “Cenospheres là một phế thải, song được ứng dụng rất hiệu quả trong sản xuất bê tông nhẹ và các loại vật liệu xây dựng hiện đại nhờ các đặc tính đặc biệt như nhẹ, cách nhiệt, cách âm và bền cơ học tốt. Vật liệu này sẽ mở ra tiềm năng và triển vọng lớn cho dự án của nhóm sinh viên”, ông Danh nói.

Nhóm bạn trẻ cho hay, trong tương lai sẽ tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện dự án, phát triển thêm những tấm lát tường, sàn nhà,… tạo nên từ sản phẩm vữa này và có thể sử dụng cho nhà dân dụng. 

Nguồn: https://vietnamnet.vn/nhom-sinh-vien-xay-dung-ho-bien-phe-thai-thanh-vat-lieu-chong-chay-cach-nhiet-2394441.html