Được định nghĩa là một hệ gel khô (không chứa dung môi trong hệ gel) với lượng lớn lỗ rỗng trong cấu trúc, aerogel có khối lượng cực kỳ nhẹ nên còn được gọi dưới cái tên “khói bay” hay “khói rắn”. Aerogel silica là aerogel đầu tiên trên thế giới được tổng hợp nên bằng phương pháp chiết suất siêu lỏng tới hạn để trích ly các dung môi trong hệ gel và để lại 1 cấu trúc rắn có mật độ cực thấp. Hiện nay, aerogel có 3 loại phổ biến gồm: aerogel silica với tính chất siêu nhẹ và cách nhiệt cực tốt; aerogel oxit kim loại có khả năng chịu va đập mạnh và đa dạng màu sắc; aerogel carbon có diện tích bề mặt cực cao và dẫn diện tốt.
Kỹ sư Dương Ngọc Phụng (Phân viện Vật liệu Xây dựng miền Nam, Viện Vật liệu xây dựng) cho biết, theo khảo sát của Allied Market Research, thị trường tiêu thụ aerogel silica và aerogel carbon có thể lên đến 1,9 tỷ USD vào năm 2021, cho ta thấy tầm quan trọng của vật liệu aerogel và xu hướng sử dụng aerogel trên thế giới. Các sản phẩm aerogel bán trên thị trường hiện nay rất đa dạng như: aerogel particles (dạng hạt mịn), aerogel bead (dạng bột), aerogel block (dạng khối), aerogel panel (dạng tấm), aerogel blanket (dạng thảm)…
Kỹ sư Dương Ngọc Phụng trình bày tại buổi báo cáo - Ảnh: KT.
Bên cạnh đó, trong năm 2013, aerogel silica có doanh thu cao nhất lên tới 133 triệu USD và tập trung chủ yếu vào các sản phẩm dạng thảm. Thị trường tiêu thụ và sản xuất aerogel phân bố đồng đều theo các khu vực trên thế giới, trong đó có Bắc Mỹ, Mỹ La Tinh, Châu Âu, Châu Phi, Trung Đông và Châu Á Thái Bình Dương. Dự đoán đến năm 2020, doanh thu của aerogel silica có thể đạt tới 592,4 triệu USD chỉ riêng tại thị trường Bắc Mỹ.
Theo các chuyên gia phân tích thông tin của CESTI, trên cơ sở số liệu sáng chế quốc tế về xu hướng nghiên cứu và ứng dụng vật liệu aerogel trong lĩnh vực xây dựng, đã có 1.723 sáng chế được công bố tại 38 quốc gia và 2 tổ chức (Tổ chức Sở hữu trí tuệ Thế giới-WO và Cơ quan Sáng chế Châu Âu-EP) về vấn đề này. Trong đó, nghiên cứu về vật liệu dẫn nhiệt được quan tâm nhiều nhất (67%), kế đến là các nghiên cứu về vật liệu cách âm (17%) và phụ gia xây dựng(16%). Sáng chế được công bố nhiều nhất tại 5 quốc gia gồm Trung Quốc, Mỹ, Hàn Quốc, Đức và Nhật Bản. Lượng sáng chế tăng liên tục theo thời gian, mạnh nhất là trong giai đoạn 2010 – 2017. Điều này cho thấy, nghiên cứu và ứng dụng vật liệu aerogel trong lĩnh vực xây dựng đang trở thành xu hướng và nhận được nhiều sự quan tâm trên thế giới.
Các đại biểu trải nghiệm thực tế sản phẩm sơn cách nhiệt từ Aerogel silica - Ảnh: KT.
Cũng tại buổi báo cáo, ThS. Nguyễn Thị Hải (Phân viện Vật liệu Xây dựng miền Nam, Viện Vật liệu xây dựng) đã giới thiệu các quy trình tổng hợp aeerogel silica từ thủy tinh lỏng và sản xuất sơn cách nhiệt. Trong đó, Phân viện Vật liệu Xây dựng miền Nam đã tạo ra được sơn cách nhiệt với các ưu điểm như: cản trở tốt sự xâm nhập của luồng nhiệt từ bên ngoài cũng như sự thoát nhiệt từ bên trong công trình xây dựng, thích hợp với mọi điều kiện khí hậu, đặc biệt là miền Bắc Việt Nam; giảm nhiệt độ trong tòa nhà so với môi trường bên ngoài tối thiểu 30C; tính chất thân thiện với môi trường, không độc hại với sức khỏe con người,...
Tuy hiện nay silica aerogel có giá thành tương đối cao (200 ngàn đồng/gam), khiến cho sản phẩm sơn silica aerogel 2% cũng có giá lên đến 5,5 triệu đồng cho khoảng 3m2 tường, nhưng nếu đưa vào sản xuất ở quy mô công nghiệp, giá thành sẽ giảm xuống từ 50 – 75%.
Các đại biểu tham dự hội thảo - Ảnh: KT.
Hiện nay, tại Việt Nam vẫn chưa có nghiên cứu cụ thể nào về kỹ thuật tổng hợp, cũng như ứng dụng aerogel silica trong sản xuất vật liệu cách nhiệt từ nguồn nguyên liệu giá rẻ có sẵn trong nước, mặc dù tiềm năng ứng dụng của loại vật liệu này rất lớn. Do đó, công trình nghiên cứu của các chuyên gia đến từ Phân viện Vật liệu Xây dựng miền Nam là tiền đề quan trọng cho việc phát triển nghiên cứu và ứng dụng aerogel tại Việt Nam trong tương lai.