AI mở ra hướng đi mới cho quá trình khử carbon
Ngành xi măng hiện là một trong những lĩnh vực công nghiệp có cường độ phát thải carbon cao nhất thế giới. Theo thống kê, quá trình sản xuất xi măng đóng góp khoảng 7-8% tổng lượng phát thải CO₂ toàn cầu, chủ yếu từ hoạt động nung clinker và tiêu thụ năng lượng trong sản xuất.
Để giải quyết bài toán này, bên cạnh các giải pháp như sử dụng nhiên liệu thay thế, tăng tỷ lệ phụ gia khoáng, phát triển xi măng carbon thấp hay ứng dụng công nghệ thu giữ carbon (CCUS), nhiều doanh nghiệp và tổ chức quốc tế đang hướng sự quan tâm tới trí tuệ nhân tạo.
Mới đây, Hiệp hội Xi măng và Bê tông Toàn cầu (GCCA) đã phát động chương trình Innovandi Open Challenge 2026 nhằm tìm kiếm các giải pháp AI phục vụ sản xuất xi măng và bê tông phát thải thấp. Động thái này cho thấy AI đang được xem là một trong những công nghệ trọng tâm hỗ trợ ngành xi măng đẩy nhanh quá trình chuyển đổi xanh.
Tối ưu hóa sản xuất và kiểm soát phát thải
Khác với các công nghệ vật liệu mới tập trung vào thay đổi thành phần sản phẩm, AI được kỳ vọng tạo ra tác động trực tiếp lên toàn bộ quá trình sản xuất.
Thông qua việc thu thập và phân tích dữ liệu thời gian thực từ dây chuyền, hệ thống AI có thể hỗ trợ doanh nghiệp tối ưu hóa phối liệu đầu vào, điều chỉnh chế độ vận hành lò nung và dự báo chất lượng clinker trước khi sản xuất hàng loạt.
Đây là những khâu tiêu thụ nhiều năng lượng nhất trong nhà máy xi măng. Chỉ cần cải thiện hiệu suất vận hành ở mức vài phần trăm cũng có thể giúp giảm đáng kể lượng nhiên liệu sử dụng và lượng khí CO₂ phát sinh.
Bên cạnh đó, AI còn có khả năng phân tích hàng triệu điểm dữ liệu từ cảm biến để phát hiện sớm các bất thường trong thiết bị, hỗ trợ bảo trì dự báo và hạn chế thời gian dừng máy ngoài kế hoạch. Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn góp phần giảm lãng phí năng lượng và tài nguyên.
Một ứng dụng đáng chú ý khác là xây dựng các mô hình dự báo phát thải carbon theo thời gian thực. Thay vì chỉ tổng hợp dữ liệu sau mỗi chu kỳ sản xuất, doanh nghiệp có thể theo dõi liên tục lượng phát thải tại từng công đoạn, từ đó đưa ra các điều chỉnh kịp thời nhằm giảm thiểu tác động môi trường.
Không chỉ dừng lại ở khâu vận hành nhà máy, AI còn đang được nghiên cứu để hỗ trợ phát triển các dòng xi măng và bê tông phát thải thấp. Các thuật toán học máy có thể phân tích hàng nghìn tổ hợp nguyên liệu khác nhau để tìm ra cấp phối tối ưu, vừa đáp ứng yêu cầu về cường độ, độ bền, vừa giảm hàm lượng clinker, thành phần phát thải carbon lớn nhất trong xi măng.
Quá trình nghiên cứu vốn có thể kéo dài nhiều tháng hoặc nhiều năm nhờ đó được rút ngắn đáng kể, giúp các doanh nghiệp đẩy nhanh việc thương mại hóa các sản phẩm vật liệu xanh.
Đối với bê tông, AI cũng hỗ trợ đánh giá tuổi thọ công trình, khả năng chịu tải và độ bền trong các điều kiện môi trường khác nhau, qua đó góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng vật liệu và giảm lượng tài nguyên tiêu thụ trong suốt vòng đời công trình.
Cơ hội cho ngành xi măng Việt Nam
Tại Việt Nam, ngành xi măng đang bước vào giai đoạn chuyển đổi theo hướng xanh hóa và giảm phát thải. Các yêu cầu về tiết kiệm năng lượng, kiểm kê khí nhà kính và phát triển VLXD thân thiện môi trường ngày càng được đặt ra rõ nét hơn.
Trong bối cảnh đó, AI có thể trở thành công cụ hỗ trợ hiệu quả cho các doanh nghiệp trong việc tối ưu hóa vận hành, giảm chi phí sản xuất và nâng cao năng lực cạnh tranh. Việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo kết hợp với các giải pháp chuyển đổi số, tự động hóa và quản trị dữ liệu sẽ giúp các nhà máy từng bước nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, giảm phát thải carbon và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường ngày càng khắt khe của thị trường.
Sự xuất hiện của AI không thay thế các giải pháp công nghệ hiện có, nhưng đang mở ra một hướng tiếp cận mới cho ngành xi măng toàn cầu.
Trong lộ trình hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng “0” (Net Zero), trí tuệ nhân tạo được kỳ vọng sẽ trở thành một trong những công cụ quan trọng giúp ngành VLXD nâng cao hiệu quả sản xuất, thúc đẩy đổi mới công nghệ và đẩy nhanh quá trình chuyển đổi xanh.
Thúy Vy
