» Một nghiên cứu do các nhà khoa học Trung Quốc thực hiện cho thấy việc tái chế cát và sỏi từ chất thải xây dựng và phá dỡ có thể đáp ứng gần một nửa nhu cầu vật liệu của đất nước này vào năm 2050. Nếu được triển khai trên quy mô lớn, đây sẽ là bước ngoặt lớn hướng tới nền kinh tế tuần hoàn trong ngành vật liệu xây dựng, đồng thời mở ra hướng đi giảm phát thải và bảo vệ tài nguyên cho toàn cầu.
Trung Quốc đang âm thầm thực hiện một cuộc “Cách mạng vật liệu xây dựng” quy mô khổng lồ, tái chế phế thải xây dựng từ các công trình cũ thành nguồn tài nguyên mới cho tương lai. Nghiên cứu vừa công bố trên Nature Communications chỉ ra rằng đến giữa thế kỷ XXI, các tòa nhà chọc trời, đường sắt và cao tốc của Trung Quốc có thể được dựng lên từ chính những tàn tích của giai đoạn bùng nổ xây dựng trước đây là minh chứng cho sự chuyển mình mạnh mẽ sang mô hình phát triển xanh, tiết kiệm tài nguyên và giảm phát thải carbon.
Theo nghiên cứu của nhóm các nhà khoa học thuộc Đại học Thanh Hoa, việc tái chế cát và sỏi từ chất thải xây dựng và phá dỡ công trình có thể đáp ứng tới 48% tổng nhu cầu vật liệu xây dựng của Trung Quốc vào năm 2050. Con số này tương đương với việc cung cấp một nửa lượng vật liệu cần thiết để xây dựng các tòa nhà chọc trời, hệ thống đường cao tốc và mạng lưới đường sắt trên khắp đất nước hơn 1,4 tỷ dân.
Cát, sỏi và đá dăm là những thành phần cơ bản của bê tông và nhựa đường, chiếm hơn một nửa tổng khối lượng vật liệu được khai thác trên toàn thế giới. Với hàng thập kỷ tăng trưởng xây dựng nhanh chóng, Trung Quốc hiện tiêu thụ gần một nửa tổng lượng vật liệu xây dựng của nhân loại. Trước đây, phần lớn nhu cầu này được đáp ứng từ cát và sỏi tự nhiên khai thác từ lòng sông, dẫn đến xói mòn, sạt lở và tổn hại nghiêm trọng đến hệ sinh thái. Trước năm 2005, cát tự nhiên chiếm tới 80% tổng lượng vật liệu xây dựng của Trung Quốc, nhưng hiện nay tỷ lệ này đã đảo ngược, với 80% nguồn cung đến từ đá nghiền nhân tạo là một bước tiến giúp giảm áp lực lên các dòng sông.
Dù vậy, nhu cầu vật liệu xây dựng của Trung Quốc vẫn ở mức khổng lồ. Năm 2015, quốc gia này đạt đỉnh tiêu thụ 18,8 tỷ tấn vật liệu xây dựng, tương đương khối lượng của hơn 3.100 Kim tự tháp Giza. Dù dự báo nhu cầu này sẽ giảm một nửa vào năm 2050, lượng tiêu thụ vẫn tương đương 1.500 Kim tự tháp, theo ước tính của nhóm nghiên cứu.
Để theo dõi dòng chảy vật liệu trên phạm vi toàn quốc, nhóm khoa học đã phát triển mô hình China Aggregate Metabolism Provincial Scenarios (CHAMPS), mô phỏng cung - cầu vật liệu xây dựng tại 31 tỉnh thành của Trung Quốc từ năm 1978 đến năm 2050. Mô hình này được xây dựng dựa trên nguyên tắc “Giảm thiểu - Tái sử dụng - Tái chế” (reduce, reuse, recycle) của nền kinh tế tuần hoàn, cho phép các nhà hoạch định chính sách đánh giá nhiều kịch bản khác nhau: giảm tiêu thụ vật liệu, kéo dài tuổi thọ công trình và tăng tỷ lệ tái chế.
Ren Zijian, đồng tác giả nghiên cứu cho biết, CHAMPS giúp các nhà quản lý xác định những giải pháp tối ưu cho việc cắt giảm nhu cầu vật liệu mới. Chúng tôi khuyến nghị giới hạn diện tích nhà ở bình quân đầu người, áp dụng thiết kế nhẹ và kéo dài tuổi thọ công trình hiện có để giảm tiêu thụ nguyên liệu thô, ông nói.
Theo kết quả mô hình, nhu cầu vật liệu xây dựng của Trung Quốc đã đạt đỉnh vào năm 2015 và đang dần giảm tại hầu hết các tỉnh, ngoại trừ một số khu vực đang phát triển mạnh như Quảng Đông và vùng Tây Nam. Nếu áp dụng triệt để các nguyên tắc kinh tế tuần hoàn, đến năm 2050, nhu cầu vật liệu xây dựng của Trung Quốc có thể giảm xuống chỉ còn 9,2 -12,4 tỷ tấn mỗi năm, giảm khoảng 50% so với mức đỉnh.
Hiện tỷ lệ tái chế phế thải xây dựng của Trung Quốc vẫn dưới 20%, thấp hơn nhiều so với tiềm năng thực tế. Giáo sư Zhu Bing, Viện trưởng Viện Kinh tế Tuần hoàn thuộc Đại học Thanh Hoa nhận định, nguyên nhân là do phần lớn công trình chưa đến giai đoạn phá dỡ, trong khi vật liệu tự nhiên hoặc đá nghiền vẫn dễ mua hơn và giá thành thấp hơn. Tuy nhiên, điều này sẽ sớm thay đổi, khi hàng triệu tòa nhà, tuyến cao tốc và hạ tầng đô thị được xây dựng từ đầu thế kỷ XXI bắt đầu hết tuổi thọ, lượng phế thải xây dựng khổng lồ sẽ trở thành nguồn nguyên liệu dồi dào cho tái chế.
Các thử nghiệm cũng cho thấy bê tông tái chế vẫn đáp ứng tiêu chuẩn an toàn xây dựng nếu được xử lý đúng quy trình. Theo mô hình CHAMPS, tỷ lệ vật liệu tái chế trong tổng cung ứng vật liệu xây dựng của Trung Quốc dự kiến tăng từ 4% năm 2021 lên 48% vào năm 2050, vượt qua tỷ trọng của vật liệu nhân tạo vào khoảng năm 2046. Trong lĩnh vực công trình dân dụng, tỷ lệ sử dụng vật liệu tái chế có thể tăng từ 1% lên 26%, còn trong các dự án hạ tầng là nơi yêu cầu khối lượng lớn, con số này có thể tăng từ 9% lên 83%. Một số tỉnh có thể đạt tỷ lệ tái chế tới 65% nếu được đầu tư đồng bộ hệ thống thu gom, phân loại và tái chế.
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu nhấn mạnh rằng thị trường tự do không thể tự điều chỉnh để đạt được mức tăng này. Sự định hướng chính sách của chính phủ được xem là yếu tố then chốt để hình thành và mở rộng chuỗi tái chế vật liệu xây dựng trên toàn quốc. Ngoài ra, nhóm cũng cho rằng phương pháp mô hình hóa của Trung Quốc có thể được áp dụng tại nhiều quốc gia khác, giúp các nước đang phát triển tránh lặp lại chu kỳ khai thác - xây dựng - lãng phí như trước đây.
Bài học lớn rút ra là: việc khai thác tài nguyên vô hạn không thể kéo dài. Khi các khu vực như Trung Đông, châu Phi và Nam Á trở thành những trung tâm xây dựng mới trong vài thập kỷ tới, kinh nghiệm từ Trung Quốc sẽ là ví dụ thực tế cho thấy tái chế phế liệu xây dựng không chỉ giúp tiết kiệm tài nguyên mà còn là con đường thiết thực để giảm phát thải và hướng tới phát triển bền vững.
