Tấm Thạch Cao Biến Đổi Pha Cách Mạng Tiết Kiệm Năng Lượng

Trong bối cảnh nhu cầu sử dụng năng lượng hiệu quả ngày càng tăng, tấm thạch cao biến đổi pha (PCM gypsum board) đang trở thành giải pháp đột phá cho ngành xây dựng tại Việt Nam. Công nghệ này kết hợp khả năng tích trữ nhiệt của vật liệu biến đổi pha (PCM) với tính ứng dụng cao của thạch cao, mang lại hiệu quả điều hòa nhiệt độ tự nhiên mà không phụ thuộc vào thiết bị điện.

Nguyên lý hoạt động
Tấm thạch cao PCM chứa các vi nang polymer chứa hợp chất hữu cơ như parafin hoặc axit béo. Khi nhiệt độ phòng vượt ngưỡng 24–26°C, hợp chất này chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng và hấp thụ nhiệt. Quá trình ngược lại xảy ra vào ban đêm hoặc khi nhiệt độ giảm, giải phóng năng lượng dự trữ. Cơ chế này giúp ổn định nhiệt độ nội thất trong khoảng 2–4°C, giảm 30% tải lạnh cho điều hòa theo nghiên cứu từ Viện Vật liệu Xây dựng Hà Nội.

Ứng dụng thực tiễn
Tại dự án căn hộ cao cấp Sunshine Horizon (TP.HCM), việc lắp đặt hệ thống tường và trần bằng PCM gypsum board đã giúp tiết kiệm 18% chi phí điện năng so với thiết kế truyền thống. Một case study khác tại nhà máy dệt may ở Bắc Ninh cho thấy nhiệt độ xưởng sản xuất duy trì ở mức 27°C dù nhiệt độ ngoài trời lên tới 35°C, cải thiện năng suất lao động đáng kể.

Lợi ích vượt trội
Khác với vật liệu cách nhiệt thụ động thông thường, tấm thạch cao PCM có khả năng thích ứng động với biến đổi khí hậu. Thử nghiệm gia tốc tại Phòng Thí nghiệm VIGLACERA cho thấy sản phẩm duy trì hiệu suất sau 5,000 chu kỳ đóng băng – tan chảy. Độ dày chỉ 12–15mm cùng trọng lượng nhẹ hơn 22% so với bê tông nhẹ giúp giảm tải trọng kết cấu công trình.

Thách thức và triển vọng
Mặc dù giá thành cao hơn 40–50% so với thạch cao truyền thống, tỷ lệ hoàn vốn chỉ trong 3–5 năm nhờ tiết kiệm năng lượng. Xu hướng phát triển hiện nay tập trung vào nguồn PCM sinh học từ dầu thực vật, khắc phục nhược điểm dễ cháy của parafin. Bộ Xây dựng dự kiến đưa PCM gypsum board vào danh mục vật liệu khuyến khích sử dụng trong Quy chuẩn QCVN 09:2025 về công trình tiết kiệm năng lượng.

Sự kết hợp giữa công nghệ vật liệu thông minh và nhu cầu phát triển bền vững đang mở ra kỷ nguyên mới cho ngành xây dựng. Với khả năng giảm phát thải CO2 lên tới 4.8 tấn/năm cho mỗi 100m² sàn, tấm thạch cao biến đổi pha không chỉ là giải pháp kỹ thuật mà còn đóng góp trực tiếp vào mục tiêu Net Zero 2050 của Chính phủ Việt Nam.