Góp phần phục vụ mục tiêu phát triển xanh của Thủ đô và đất nước

Sơn công nghệ cao từ những hạt nano nội địa

GS.TS Thái Hoàng (bìa phải) đang thuyết trình về công nghệ sản xuất sơn nano đa chức năng. Ảnh: Thu Hằng

Trong bối cảnh các đô thị lớn ngày càng chịu ảnh hưởng nặng nề của nắng nóng cực đoan và hiệu ứng đảo nhiệt, nhu cầu chống nóng cho công trình ngày càng cấp thiết. Theo thống kê, năng lượng dành cho làm mát hiện chiếm tới khoảng 30% tổng năng lượng tiêu thụ hằng năm. Các biện pháp thông thường như tấm cách nhiệt hay xốp chỉ mang lại hiệu quả hạn chế, trong khi sơn chống nóng dù đã có trên thị trường nhưng còn ít phổ biến.

Xuất phát từ thực tế đó, nhóm của GS.TS Thái Hoàng đã dành nhiều năm nghiên cứu phát triển một dòng sơn “thông minh”, có khả năng làm mát chủ động nhờ các phụ gia vô cơ kích thước nano được chế tạo hoàn toàn trong nước. Đây chính là điểm mới nổi bật giúp công trình đạt giải cao nhất tại Hội thi Sáng tạo kỹ thuật Hà Nội lần thứ 2.

Các phụ gia chính gồm: Titan dioxit (TiO₂), Silic dioxit (SiO₂), Zeolit-Zn/Ag, Cu₂O… được xử lý bằng công nghệ nano để bảo đảm khả năng phân tán tốt, phát huy tối đa hiệu quả trong màng sơn. Nhờ đó, sản phẩm đạt đa chức năng vượt trội: Chống nóng, bền nhiệt, phản xạ tia tử ngoại (UV), kháng khuẩn, chống rêu và nấm mốc, đồng thời bền vững với khí hậu nhiệt đới Việt Nam.

Ban giám khảo khảo sát công nghệ sản xuất sơn nano đa chức năng tại Công ty Cổ phần Sản xuất Sơn Hà Nội (Valenta) ở Cụm Công nghiệp Đắc Sở, Hoài Đức, Hà Nội. Ảnh: Thu Hằng

Bên cạnh đó, chất tạo màng là polymer phân tán trong nước, có hàm lượng hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC) thấp, giúp giảm ô nhiễm không khí và bảo vệ sức khỏe người sử dụng. Toàn bộ quá trình sản xuất được thực hiện theo hướng “hóa học xanh”, chủ yếu ở nhiệt độ thường, tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải.

GS.TS.Thái Hoàng chia sẻ: “Chúng tôi đặt mục tiêu tạo ra một loại sơn có hiệu quả rõ ràng, quy trình sạch và tiết kiệm năng lượng. Việc chủ động sản xuất trong nước không chỉ giúp hạ giá thành mà còn bảo đảm tính ổn định, bền vững của sản phẩm”.

Không chỉ dừng lại ở công thức, nhóm còn thiết kế và chế tạo hệ thiết bị đo nhiệt độ đa kênh, có thể ghi đồng thời nhiệt độ trong phòng, trên tường, mái và ngoài trời. Kết quả thử nghiệm cho thấy, nhiệt độ trong phòng hoặc bề mặt công trình được phủ sơn thấp hơn từ 5-9 độ C so với môi trường bên ngoài, khẳng định hiệu quả chống nóng rõ rệt. Giải pháp này không chỉ giúp giảm nhiệt độ không gian sống mà còn tiết kiệm đáng kể điện năng cho các tòa nhà, đặc biệt là trường học, bệnh viện, nơi nhu cầu điều hòa cao.

Hướng tới nền sản xuất xanh bền vững

Theo nhóm nghiên cứu, quy trình sản xuất sơn nano đa chức năng đã được hoàn thiện với tỷ lệ nội địa hóa đạt khoảng 70%, thể hiện năng lực tự chủ về công nghệ vật liệu tiên tiến của Việt Nam. Đáng chú ý, sản phẩm đã được ứng dụng hiệu quả trên nhiều công trình dân dụng, công nghiệp, giáo dục, y tế, dầu khí và quốc phòng.

Phối hợp cùng Công ty Cổ phần Sản xuất Sơn Hà Nội (Valenta), nhóm nghiên cứu đã đưa sản phẩm ra thị trường, đạt doanh số khoảng 10 tỷ đồng, đồng thời trực tiếp hướng dẫn kỹ thuật thi công, bảo đảm hiệu quả chống nóng và độ bền của lớp phủ.

GS.TS Thái Hoàng cho biết, nhóm luôn đồng hành cùng doanh nghiệp để phát triển các dòng sơn phù hợp với từng nhu cầu sử dụng, từ ngoại thất phản xạ nhiệt cao, bền thời tiết đến nội thất kháng khuẩn, an toàn sức khỏe. “Chúng tôi muốn hướng tới một hệ sơn thông minh, vừa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, vừa thân thiện môi trường” - ông nói.

Ngoài ứng dụng thực tế, công trình còn có giá trị khoa học cao với 12 bài báo quốc tế trong hệ SCIE, WoS, SCOPUS và 3 bài báo quốc tế khác. Nhóm cũng được cấp 3 Bằng độc quyền sáng chế và Bằng độc quyền Giải pháp hữu ích liên quan đến chế tạo, biến tính phụ gia vô cơ kích thước nano và phương pháp sản xuất hệ sơn phủ lai hữu cơ - vô cơ có khả năng chống nóng, kháng khuẩn và bền mài mòn.

Theo GS.TS Nguyễn Văn Khôi, Chủ tịch Hội đồng chấm giải lĩnh vực 3 của Hội thi Sáng tạo kỹ thuật thành phố Hà Nội lần thứ hai, công trình của GS.TS Thái Hoàng và cộng sự đã kết hợp hài hòa giữa nghiên cứu cơ bản, phát triển công nghệ và ứng dụng thực tiễn. Thành công này cho thấy năng lực sáng tạo của đội ngũ nhà khoa học Việt Nam trong việc kiến tạo các giải pháp xanh cho tương lai đô thị.

Ở góc nhìn xã hội, sơn nano đa chức năng còn góp phần giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải khí nhà kính, hỗ trợ các công trình hướng tới mục tiêu Net Zero 2050, phù hợp với chiến lược quốc gia về tăng trưởng xanh và chuyển đổi năng lượng.

Ban giám khảo khảo sát công nghệ sản xuất sơn nano đa chức năng tại Công ty Cổ phần Sản xuất Sơn Hà Nội (Valenta) ở Cụm Công nghiệp Đắc Sở, Hoài Đức, Hà Nội. Ảnh: Thu Hằng

Từ một nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, giải pháp “Công nghệ sản xuất và ứng dụng sơn nano đa chức năng cho các công trình xây dựng, kiến trúc” đã bước ra đời sống, góp phần tạo nên diện mạo mới cho những công trình bền vững, thân thiện với môi trường. Thành công của công trình không chỉ khẳng định trí tuệ, bản lĩnh của các nhà khoa học Việt Nam, mà còn mở ra hướng phát triển vật liệu xây dựng tiên tiến phục vụ mục tiêu phát triển xanh của Thủ đô và đất nước.

Thu Hằng