Một nghiên cứu mới do các nhà khoa học Trung Quốc dẫn đầu vừa công bố trên tạp chí Nature Communications cho thấy, 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.
Theo nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Thanh Ho, con số này, , tương đương việc cung cấp một nửa lượng cát và sỏi mà đất nước hơn 1,4 tỷ dân này cần để xây dựng nhà chọc trời, đường cao tốc và mạng lưới đường sắt.
Cát, sỏi và đá dăm là 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. Trung Quốc, với hàng thập kỷ bùng nổ xây dựng, hiện tiêu thụ gần một nửa tổng lượng vật liệu này của nhân loại.
Trong quá khứ, phần lớn nhu cầu được đáp ứng từ cát và sỏi tự nhiên lấy từ lòng sông, nhưng việc khai thác ồ ạt đã gây xói mòn, sạt lở và tàn phá hệ sinh thái. Trước năm 2005, cát tự nhiên chiếm tới 80% tổng lượng vật liệu xây dựng của Trung Quốc. Ngày nay, tỷ lệ này đã đảo ngược, với 80% nguồn cung đến từ đá nghiền nhân tạo, góp phần giảm áp lực lên các dòng sông.
Tuy nhiên, với tốc độ đô thị hóa khổng lồ, nhu cầu vật liệu xây dựng của Trung Quốc vẫn ở mức cực lớn. Năm 2015, nước này đạt đỉnh tiêu thụ 18,8 tỷ tấn, tương đương khối lượng của hơn 3.100 Kim tự tháp Giza. Dù dự kiến nhu cầu sẽ giảm một nửa vào năm 2050, mức tiêu thụ đó vẫn tương đương 1.500 Kim tự tháp, theo ước tính của nhóm nghiên cứu.
Để hiểu rõ dòng chảy vật liệu, nhóm đã xây dựng mô hình China Aggregate Metabolism Provincial Scenarios (CHAMPS), theo dõi cung - cầu vật liệu tại 31 tỉnh thành Trung Quốc từ 1978 đến 2050. Mô hình này dựa trên nguyên tắc “giảm thiểu - tái sử dụng - tái chế” (reduce, reuse, recycle) của kinh tế tuần hoàn.
Theo Ren Zijian, đồng tác giả nghiên cứu, CHAMPS cho phép các nhà hoạch định chính sách đánh giá kịch bản giảm tiêu thụ vật liệu, kéo dài tuổi thọ công trình và tăng tỷ lệ tái chế. Ông cho hay: "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 nhu cầu vật liệu mới."
Kết quả mô hình cho thấy nhu cầu vật liệu xây dựng của Trung Quốc đã đạt đỉnh vào năm 2015, và phần lớn các tỉnh đã bắt đầu giảm, ngoại trừ một số khu vực đang phát triển như Quảng Đông và vùng Tây Nam. Dưới các kịch bản kinh tế tuần hoàn, đến năm 2050, nhu cầu vật liệu dự kiến chỉ còn 9,2-12,4 tỷ tấn mỗi năm, giảm 50% so với mức đỉnh.
Dù Trung Quốc đã có những tiến bộ trong sản xuất vật liệu nhân tạo, tỷ lệ tái chế từ phế thải xây dựng hiện vẫn dưới 20%, thấp hơn nhiều so với tiềm năng. Theo Giáo sư Zhu Bing, Viện trưởng Viện Kinh tế Tuần hoàn thuộc Đại học Thanh Hoa, nguyên nhân chính là vì chưa có nhiều công trình đến giai đoạn bị phá dỡ và cát, sỏi khai thác hoặc nhân tạo vẫn dễ mua hơn, rẻ hơn.
Song, điều này sẽ sớm thay đổi. Khi hàng triệu tòa nhà và tuyến hạ tầng từ giai đoạn “bùng nổ xây dựng” đầu thế kỷ XXI bước vào tuổi “hết vòng đời”, lượng phế thải xây dựng khổng lồ sẽ trở thành nguồn nguyên liệu dồi dào cho tái chế.
Vấn đề chất lượng cũng đang được kiểm chứng. Một số lo ngại rằng bê tông làm từ vật liệu tái chế có thể kém bền, song các nghiên cứu cho thấy nó vẫn đáp ứng tiêu chuẩn an toàn xây dựng, nếu được xử lý đúng kỹ thuật.
Theo mô hình CHAMPS, tỷ lệ vật liệu tái chế trong tổng cung ứng của Trung Quốc sẽ tăng từ 4% năm 2021 lên 48% vào năm 2050, vượt qua vật liệu nhân tạo vào khoảng năm 2046. Trong các công trình dân dụng, tỷ lệ sử dụng vật liệu tái chế sẽ tăng từ 1% lên 26%, còn trong các dự án hạ tầng, từ 9% lên 83%. Một số tỉnh có thể đạt tỷ lệ tái chế tới 65%, nếu được đầu tư hệ thống phân loại và tái chế đồng bộ.
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu nhấn mạnh rằng thị trường tự do không thể tự điều chỉnh quá trình này. Chính sách của Bắc Kinh là yếu tố then chốt.
Nhóm nghiên cứu cho rằng phương pháp mô hình hóa của Trung Quốc có thể áp dụng toàn cầu. Dù mỗi quốc gia có tốc độ đô thị hóa khác nhau, bài học từ Trung Quốc là cảnh báo rõ ràng về việc khai thác tài nguyên vô hạn không thể kéo dài. Trong vài thập kỷ tới, các khu vực như Trung Đông, châu Phi và Nam Á có thể trở thành trung tâm xây dựng mới của thế giới.
Tham khảo SCMP
