PGS.TS. Nguyễn Thị Thu Thúy, giảng viên Bộ môn Công nghệ Hóa học, Khoa Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên. Ảnh: TNUS.

Sau khi rác đi qua lò đốt, phần còn lại không chỉ là khối tro cần tiếp tục xử lý. Trong đó vẫn có những kim loại có giá trị, nhưng chúng nằm ở đâu, tập trung ở mức nào và liệu phần chất thải ấy có thể trở thành nguồn nguyên liệu thứ cấp hay không là những câu hỏi cần dữ liệu phân tích cụ thể.

PGS.TS. Nguyễn Thị Thu Thúy, giảng viên Bộ môn Công nghệ Hóa học, Khoa Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên, cùng cộng sự theo đuổi câu hỏi này trong đề tài về hàm lượng một số kim loại quý trong khí thải và tro thải lò đốt rác. Đề tài được thực hiện từ tháng 6/2025 đến tháng 6/2026 và nghiệm thu ngày 10/6/2026.

Cùng mạch nghiên cứu ấy, một bài báo quốc tế công bố tháng 1/2026 đi sâu vào năm kim loại gồm bạc, vàng, bạch kim, palladium và rhodium trong ba dòng chất thải của quá trình đốt. PGS.TS. Nguyễn Thị Thu Thúy là tác giả đầu của công trình sáu tác giả. Nhóm không chỉ đo hàm lượng mà còn phân tích cách các kim loại phân bố giữa khí thải, tro bay và tro đáy, từ đó xây dựng mô hình đánh giá tiềm năng thu hồi.

Kim loại đi về đâu sau khi rác cháy

Bộ dữ liệu của công trình quốc tế gồm 32 mẫu được lấy tại 11 lò đốt ở miền Bắc trong khoảng tháng 6 đến tháng 9/2023. Bốn cơ sở xử lý rác sinh hoạt, năm cơ sở xử lý rác công nghiệp và hai cơ sở tiếp nhận dòng rác hỗn hợp. Việc ghi rõ thời điểm lấy mẫu có ý nghĩa quan trọng bởi bài báo xuất bản năm 2026 nhưng dữ liệu thực địa không phải dữ liệu phát sinh trong chính năm công bố.

Ba loại mẫu đại diện cho ba đường đi khác nhau của vật chất sau quá trình đốt. Bụi mịn PM10 được lấy từ dòng khí thải, tro bay là phần hạt nhỏ đi theo khí và được hệ thống xử lý giữ lại, trong khi tro đáy nằm lại phía dưới buồng đốt. Nhóm sử dụng phép phân tích khối phổ plasma cảm ứng để xác định lượng kim loại ở nồng độ rất thấp, đồng thời dùng kính hiển vi điện tử kết hợp phân tích tia X để xem xét đặc điểm hạt và sự hiện diện của các nguyên tố.

Hội đồng và nhóm nghiên cứu tại buổi nghiệm thu đề tài về hàm lượng kim loại quý trong khí thải, tro thải lò đốt rác tháng 6/2026. Ảnh: Khoa Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên.

Đây là kiểu nghiên cứu mà độ tin cậy không chỉ nằm ở việc máy đo đưa ra một con số. Quy trình phân tích còn phải chứng minh đủ nhạy để phát hiện hàm lượng rất nhỏ và kiểm soát khả năng thu hồi chất phân tích trong mẫu chuẩn. Với bốn kim loại được báo cáo trong đề tài cấp cơ sở, giới hạn phát hiện đạt mức phù hợp để phân tích lượng vết trong cả khí thải, tro bay và tro đáy, còn độ thu hồi trên vật liệu chuẩn nằm trong khoảng 89,9–105%.

Những phép đo ấy cho phép nhóm chuyển từ nhận định chung rằng tro đốt “có kim loại” sang một bức tranh định lượng hơn. Trong bài báo quốc tế, bạc là kim loại có hàm lượng trung bình cao nhất trong các nhóm mẫu được khảo sát. Vàng, bạch kim, palladium và rhodium không phân bố giống nhau, và thành phần rác đầu vào tạo ra những khác biệt đáng kể giữa các lò.

Tro đáy giữ phần lớn phần còn lại

Ở kết quả của đề tài cấp cơ sở, bốn kim loại bạc, vàng, bạch kim và palladium có xu hướng tập trung nhiều nhất ở tro đáy, sau đó đến tro bay và thấp hơn trong dòng khí. Điều này mở ra một cách nhìn khác với tro sau đốt. Thay vì coi toàn bộ là phần dư phải loại bỏ, một số dòng tro có thể cần được đánh giá như nguồn vật liệu thứ cấp trước khi quyết định phương án xử lý cuối cùng.

Dữ liệu cũng cho thấy loại rác đưa vào lò có liên hệ với kiểu phân bố kim loại. Bạc xuất hiện đáng kể ở nhiều dòng nguyên liệu, vàng nổi rõ hơn trong các lò xử lý rác sinh hoạt và rác hỗn hợp, trong khi bạch kim, palladium và rhodium có xu hướng gắn nhiều hơn với các dòng chất thải công nghiệp.

Những khác biệt ấy có thể liên quan đến nguồn phát sinh kim loại trong đời sống và sản xuất. Thiết bị điện tử, vật liệu xúc tác, linh kiện ô tô, hóa chất công nghiệp và một số sản phẩm tiêu dùng đều có thể đưa kim loại quý vào dòng rác. Tuy nhiên, việc một cặp kim loại có tương quan với nhau trong mẫu không đủ để khẳng định chắc chắn chúng xuất phát từ cùng một sản phẩm cụ thể. Công trình chỉ sử dụng các mối tương quan để nhận diện khả năng đồng xuất hiện và định hướng giải thích nguồn.

Một công bố khác tháng 7/2026, trong đó PGS.TS. Nguyễn Thị Thu Thúy là đồng tác giả, tập trung riêng vào bạc tại 10 lò đốt. Hàm lượng bạc trung bình được ghi nhận ở tro đáy cao hơn tro bay, trong khi phần đi theo bụi mịn thấp hơn nhiều khi quy về đơn vị tương ứng. Kết quả này bổ sung thêm dữ liệu cho nhận định rằng phần tro rắn, đặc biệt tro đáy, là nơi đáng chú ý nếu nghiên cứu tiếp bài toán thu hồi bạc.

Các thành viên tại buổi nghiệm thu đề tài do PGS.TS. Nguyễn Thị Thu Thúy làm chủ nhiệm, tháng 6/2026. Ảnh: Khoa Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên.

Đo được chưa có nghĩa là đã thu hồi được

Phần khó tiếp theo không còn là tìm xem kim loại nằm ở đâu mà là đánh giá liệu việc tách chúng ra khỏi tro có đáng để thực hiện hay không. Nhóm nghiên cứu xây dựng hai mô hình kinh tế để ước tính tiềm năng thu hồi dựa trên hàm lượng kim loại, lượng chất thải phát sinh và giá trị của phần kim loại có thể thu được.

Kết quả mô hình cho thấy tro bay và tro đáy có khả năng được xem xét như nguồn tái chế kim loại quý. Tuy nhiên, đây là đánh giá kinh tế dự báo, không phải bằng chứng về một dây chuyền thu hồi đang hoạt động tại Việt Nam. Công trình chưa chứng minh rằng cứ lấy tro từ lò đốt là có thể tách kim loại với chi phí thấp hơn giá trị thu được.

Khoảng cách ấy phụ thuộc vào nhiều yếu tố mà phép đo hàm lượng chưa giải quyết. Kim loại nằm dưới dạng hóa học nào, gắn với pha vật liệu nào, phải dùng công nghệ gì để tách, tiêu tốn bao nhiêu hóa chất và năng lượng, lượng tro cần xử lý ra sao và phần chất thải sau thu hồi được quản lý thế nào đều ảnh hưởng đến hiệu quả cuối cùng.

Cách nhìn chất thải như một nguồn nguyên liệu thứ cấp đưa nghiên cứu này đến gần hơn với bài toán kinh tế tuần hoàn. Điểm chung không nằm ở loại chất thải mà ở câu hỏi liệu phần vật chất tưởng đã hết giá trị có thể được nhận diện, phân loại và đưa trở lại một chu trình sử dụng khác hay không.

Với PGS.TS. Nguyễn Thị Thu Thúy, hướng nghiên cứu kim loại quý trong tro lò đốt cũng không xuất hiện tách biệt với công việc trước đó. Hồ sơ chuyên môn của bà tập trung vào hóa phân tích môi trường, đặc biệt là phân tích lượng vết và siêu vết các chất ô nhiễm, nghiên cứu dạng liên kết của kim loại trong mẫu môi trường và vật liệu phục vụ xử lý ô nhiễm. Khả năng đo những thành phần rất nhỏ trong một nền mẫu phức tạp vì thế là phần xuyên suốt từ các nghiên cứu trước đến đề tài năm 2026.

Đề tài vừa nghiệm thu mới dừng ở bước tạo dữ liệu về hàm lượng, phân bố và tiềm năng thu hồi. Nhưng chính dữ liệu đó là phần cần có trước khi một câu hỏi công nghệ lớn hơn được đặt ra. Muốn biến tro lò đốt thành nguồn nguyên liệu thứ cấp, trước hết phải biết trong đó có gì, nằm ở đâu và lượng thu được có đủ để biện minh cho một quy trình tách thu hồi hay không.