Kết hợp kinh nghiệm truyền thống và khoa học hiện đại để tìm nguồn đất mới cho sản phẩm gốm Việt Nam

Bài toán nguyên liệu từ thực tiễn làng nghề

Đằng sau sắc men da lươn của chum vại Phù Lãng, màu đỏ của gốm đất nung hay độ trắng của đồ sứ là những yêu cầu rất cụ thể về nguyên liệu. Thành phần đất, độ dẻo, độ mịn, khả năng tạo hình và đặc tính biến đổi trong quá trình sấy, nung đều ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Qua nhiều thế hệ, người thợ đã tích lũy kinh nghiệm lựa chọn, xử lý và phối trộn đất để tạo nên đặc trưng riêng của từng dòng gốm.

Tuy nhiên, khi những nguồn đất quen thuộc dần khan hiếm, ngừng khai thác hoặc không còn đáp ứng nhu cầu sản xuất, việc tìm nguyên liệu thay thế trở thành thách thức đối với các cơ sở. Một loại đất có thể phù hợp để sản xuất sành nhưng chưa chắc đáp ứng yêu cầu của gốm men và sứ. Nếu lựa chọn không đúng, nguyên liệu mới có thể làm thay đổi độ co ngót, màu sắc xương gốm, khả năng tạo hình và chất lượng sản phẩm sau nung.

Đây là vấn đề được đặt ra tại Hội thảo “Nguyên liệu gốm truyền thống Việt Nam”, tổ chức ngày 8/11/2026 tại Bảo tàng Gốm Bát Tràng, trong khuôn khổ đề tài “Đánh giá thực trạng, hoàn thiện hệ thống tiêu chí nguyên liệu đất sử dụng tại một số nhóm làng nghề gốm sứ truyền thống chính tại Việt Nam”. Đề tài thuộc Chương trình khoa học và công nghệ phục vụ xây dựng nông thôn mới, do Bộ Nông nghiệp và Môi trường chủ quản, Viện Các Khoa học Trái đất chủ trì.

Theo danh mục và bản đồ do nhóm nghiên cứu tổng hợp, có 54 địa điểm sản xuất gốm được ghi nhận, trong đó 11 địa điểm còn hoạt động, 43 địa điểm chỉ còn dấu tích khảo cổ học. Thực trạng này cho thấy sự thu hẹp không gian sản xuất gốm truyền thống, đồng thời đặt ra yêu cầu lưu giữ tri thức về nguyên liệu và kỹ thuật nghề.

Phát biểu khai mạc hội thảo, TS Vũ Văn Hà, Phó Viện trưởng Viện Các Khoa học Trái đất, nhấn mạnh định hướng ứng dụng của đề tài, trong đó hoạt động nghiên cứu khoa học phải gắn với yêu cầu thực tế của sản xuất. Cách tiếp cận này phù hợp với tinh thần Nghị quyết số 57-NQ/TW: Nhà nước dẫn dắt, tạo điều kiện; nhà khoa học giữ vai trò then chốt; người dân và doanh nghiệp là trung tâm, chủ thể và động lực của đổi mới sáng tạo.

Với lĩnh vực gốm truyền thống, kết quả nghiên cứu cần xuất phát từ nhu cầu của làng nghề, được kiểm chứng trong điều kiện sản xuất và tiếp tục hoàn thiện trên cơ sở phản hồi của người sử dụng.

Xây dựng tiêu chí đất theo từng dòng sản phẩm

Một trong những nội dung quan trọng của đề tài là phân loại nguyên liệu theo yêu cầu của từng nhóm sản phẩm. Nhóm nghiên cứu xác định ba nhóm chính gồm gốm men và sứ, sành, đất nung. Đây là cơ sở để xây dựng các tiêu chí đánh giá phù hợp, bởi mỗi nhóm có yêu cầu khác nhau về thành phần đất và điều kiện nung.

Trình bày tại hội thảo, Th.S Nguyễn Ánh Dương, Viện Các Khoa học Trái đất, cho biết nhóm nghiên cứu đã đối chiếu mẫu nguyên liệu tại các cơ sở sản xuất với những chỉ tiêu về thành phần hóa học, khoáng vật, cấp hạt và tính chất cơ lý. Trong đó, độ co khi sấy và co khi nung là những thông số cần được xem xét để đánh giá khả năng đáp ứng của nguyên liệu.

Điểm đáng chú ý là hệ thống tiêu chí được xây dựng từ chính những mẫu đất mà các làng nghề đang sử dụng. Cách làm này giúp việc đánh giá nguồn đất mới có căn cứ thực tế, thay vì chỉ dựa vào một thành phần hóa học riêng lẻ hoặc áp dụng một ngưỡng chung cho tất cả sản phẩm.

Ở góc độ lịch sử và văn hóa, TS Nguyễn Văn Anh, Khoa Lịch sử và Văn hóa, Trường Đại học Khoa học Xã hội và Nhân văn, Đại học Quốc gia Hà Nội, phân biệt bốn dòng gốm dựa trên đặc điểm xương, men và độ lửa, gồm đất nung, sành, gốm men và sứ. Theo ông, di sản gốm vừa gắn với sinh kế cộng đồng, vừa là nguồn lực cho sáng tạo và phát triển.

Cách phân chia bốn dòng gốm trong nghiên cứu lịch sử và ba nhóm nguyên liệu của đề tài không mâu thuẫn với nhau. Gốm men và sứ được gộp thành một nhóm nhằm phục vụ việc xác định yêu cầu đất đầu vào. Sự kết hợp giữa góc nhìn văn hóa và kỹ thuật giúp việc tìm kiếm nguyên liệu mới không chỉ hướng đến khả năng sản xuất mà còn chú ý đến những phẩm chất cần được duy trì trong sản phẩm truyền thống.

Khoa học mở rộng khả năng tìm kiếm vùng nguyên liệu

Trường hợp Phù Lãng cho thấy cách tiếp cận cụ thể trong việc tìm kiếm nguồn đất thay thế. Do nguồn đất sét tại chỗ khan hiếm, nhóm nghiên cứu do TS Phạm Thị Dung, Viện Các Khoa học Trái đất, cùng các cộng sự đã thu thập 56 mẫu đất tại nhiều địa phương, đồng thời lấy 7 mẫu nguyên liệu đầu vào tại hai cơ sở sản xuất trong làng để đối chiếu.

Các mẫu được phân tích thành phần hóa học bằng phương pháp huỳnh quang tia X (XRF), thành phần khoáng vật bằng nhiễu xạ tia X (XRD). Nhóm nghiên cứu cũng đánh giá các chỉ tiêu cơ lý như độ dẻo, độ co ngót khi sấy và nung, độ hút nước và độ trắng sau nung.

Việc kết hợp nhiều phương pháp phân tích cho phép đánh giá nguyên liệu trên nhiều phương diện, từ thành phần vật chất đến khả năng đáp ứng các công đoạn sản xuất. Kết quả khảo sát bước đầu xác định một số khu vực có triển vọng cung cấp đất sét với đặc tính tương đồng nguyên liệu Phù Lãng, gồm các điểm HQ01, ĐĐ03 tại Quảng Ninh, CL02 tại Bắc Ninh và TC05 tại Hải Phòng. Một số nguồn ở Khánh Hòa, TP Hồ Chí Minh và Vĩnh Long cũng có đặc điểm gần với nguyên liệu làng nghề, dù khoảng cách địa lý xa hơn.

Để lượng hóa mức độ tương đồng (chỉ số tương đồng được tính theo phương pháp đánh giá của nhóm nghiên cứu, không phải đơn vị đo vật lý), nhóm nghiên cứu xây dựng chỉ số đánh giá và phân loại khả năng sử dụng. Theo đó, mẫu có chỉ số từ 0,60 trở lên thuộc nhóm rất phù hợp, có khả năng thay thế; mẫu từ 0,45 đến dưới 0,60 có mức phù hợp trung bình, có thể xem xét làm nguyên liệu phối trộn chính.

Với các mẫu có chỉ số thấp hơn, phương án sử dụng cần căn cứ vào thành phần cụ thể, chẳng hạn làm phụ gia gầy hoặc phụ gia kaolin. Một số nguồn không được khuyến nghị sử dụng cho làng nghề.

Tuy nhiên, chỉ số tương đồng mới có ý nghĩa sàng lọc và định hướng khảo sát. Khả năng thay thế thực tế còn phải được kiểm chứng thông qua phối liệu, tạo hình và nung trong điều kiện sản xuất cụ thể. Một nguồn đất đạt các chỉ tiêu phân tích chưa đồng nghĩa có thể đưa ngay vào sản xuất mà không cần điều chỉnh công thức.

Ở quy mô rộng hơn, đề tài đã phân tích 170 mẫu bằng các phương pháp XRD, XRF, phân tích nhiệt, xác định cấp hạt và một số chỉ tiêu cơ lý. Nhóm nghiên cứu đồng thời chuẩn hóa dữ liệu từ hơn 1.000 mỏ và điểm khoáng sản, xây dựng 438 hồ sơ về các nhóm nguyên liệu như sét kaolin, feldspar, sét gốm sứ, sét chịu lửa và sét gạch ngói.

Định hướng tiếp theo là tổ chức dữ liệu trên nền tảng WebGIS, cho phép tra cứu vị trí, đặc điểm địa chất, kết quả phân tích và khuyến nghị sử dụng theo từng nhóm sản phẩm. Nếu được hoàn thiện theo hướng dễ tiếp cận, hệ thống sẽ hỗ trợ các cơ sở sản xuất lựa chọn nguyên liệu trên cơ sở thông tin khoa học, giảm phụ thuộc vào việc tìm kiếm và thử nghiệm riêng lẻ.

Kết hợp tri thức nghệ nhân với phân tích khoa học

Bên cạnh dữ liệu phòng thí nghiệm, kinh nghiệm của người thợ vẫn là nguồn thông tin quan trọng trong đánh giá nguyên liệu. Tại Bát Tràng, công đoạn nhào, giẫm đất đến khi đạt độ mịn cần thiết được gọi là “làm đất chín”. Người Kim Lan lựa chọn đất thông qua màu sắc và cảm quan, trong khi tại Bồ Bát, khái niệm “vành đai đất trắng” gắn với ký ức về vùng nguyên liệu truyền thống.

Những kinh nghiệm này phản ánh quá trình tích lũy tri thức qua nhiều thế hệ, giúp người thợ nhận biết đặc tính đất trong các công đoạn tạo hình, phơi sấy và nung. Việc ghi chép, hệ thống hóa tri thức nghệ nhân bên cạnh các kết quả phân tích sẽ giúp nhà khoa học hiểu rõ hơn vì sao một loại đất được lựa chọn và những phẩm chất nào cần được bảo tồn khi chuyển sang nguồn nguyên liệu mới.

Một hướng nghiên cứu khác được đề cập tại hội thảo là sử dụng dấu hiệu đồng vị để tìm hiểu nguồn gốc hiện vật. Kết quả đo 7 mẫu gốm Kim Lan và Chu Đậu cho thấy một số mẫu có chỉ dấu địa hóa tương đồng, trong khi những mẫu khác có sự khác biệt.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu lưu ý rằng sự tương đồng này chưa đủ để kết luận các hiện vật có cùng nguồn đất hoặc cùng nhà cung ứng. Cần có thêm dữ liệu về thành phần các mỏ nguyên liệu để đối chiếu. Điều này cho thấy việc ứng dụng khoa học trong truy tìm nguồn gốc cần đi cùng yêu cầu kiểm chứng và diễn giải thận trọng.

Đưa kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất

Tại hội thảo, nhiều ý kiến cho rằng giá trị của đề tài cần được thể hiện qua khả năng hỗ trợ trực tiếp các cơ sở sản xuất.

Nghệ nhân Hà Thị Vinh, Chủ tịch Hiệp hội Thủ công mỹ nghệ và Làng nghề Hà Nội, mong muốn kết quả nghiên cứu sớm được hoàn thiện để người làm nghề có căn cứ lựa chọn vùng đất, loại nguyên liệu và thành phần phối liệu phù hợp với từng sản phẩm. Bà đề xuất xây dựng công cụ tra cứu theo dòng gốm, khu vực và mỏ đất, kèm các thông số như hàm lượng nhôm, sắt để giảm thời gian tìm kiếm, thử nghiệm. Bà cũng gợi mở việc hình thành trung tâm thiết kế, đổi mới sáng tạo tại Bát Tràng, Kim Lan, Giang Cao, kết nối nghệ nhân, doanh nghiệp và nhà khoa học.

Từ thực tế địa phương, ông Ngô Quốc Trịnh, Phó Trưởng phòng Kinh tế xã Bát Tràng, kỳ vọng bản đồ số sẽ hỗ trợ làng nghề lựa chọn vùng nguyên liệu, truy xuất nguồn gốc và nâng cao giá trị sản phẩm. Trong khi đó, ông Trần Nhật Lam, Phó Chánh Văn phòng Điều phối Trung ương Chương trình mục tiêu quốc gia, Bộ Nông nghiệp và Môi trường, đề nghị làm rõ đối tượng tiếp nhận, phương án ứng dụng, nhân rộng và tính bền vững của kết quả nghiên cứu.

Tại Quảng Ninh, nghệ nhân Vũ Thái Hường, Phó ban vận động Hiệp hội Gốm sứ Mạo Khê, phản ánh những khó khăn của các cơ sở ở làng gốm Vĩnh Hồng. Theo bà, lò bầu truyền thống và nguồn đất tại địa phương góp phần tạo nên đặc trưng sản phẩm. Tuy nhiên, những nguồn đất sét Yên Thọ và cao lanh Yên Đức, Tử Lạc mà các cơ sở từng sử dụng hiện không còn được khai thác hoặc không còn sẵn có như trước. Nguyên liệu vận chuyển từ nơi xa làm tăng chi phí sản xuất.

Bên cạnh việc khảo sát nguồn đất thay thế, các cơ sở mong muốn được hướng dẫn về đất đai, mặt bằng, môi trường, phòng cháy chữa cháy và điều kiện duy trì hoạt động của lò bầu. Những kiến nghị này cho thấy bài toán nguyên liệu cần được giải quyết đồng bộ với điều kiện pháp lý và hạ tầng sản xuất.

Ở góc độ doanh nghiệp, kỹ sư Lê Ngọc Thạch cho rằng chất lượng đất, cao lanh và khoáng liệu có thể biến động theo từng mỏ, từng lô hàng, ảnh hưởng đến quá trình tạo hình, độ co ngót, màu xương và sản phẩm sau nung. Do nhiều lỗi chỉ xuất hiện sau khi nung, việc lựa chọn nguyên liệu chủ yếu bằng cảm quan có thể khiến quá trình tìm nguyên nhân và khắc phục tốn kém.

Ông đề xuất hình thành đầu mối cung ứng có khả năng phối trộn ổn định, phân hạng nguyên liệu theo mục đích sử dụng, tổ chức kiểm nghiệm và tư vấn kỹ thuật dùng chung. Đồng thời, cần tăng liên kết giữa cơ sở sản xuất, nhà cung cấp, hiệp hội và đơn vị nghiên cứu. Ông cũng lưu ý, giá nguyên liệu thấp chưa chắc giúp giảm chi phí nếu chất lượng thiếu ổn định, làm tăng tỷ lệ sản phẩm lỗi, tiêu hao năng lượng và kéo dài thời gian sản xuất.

Giảng viên Nguyễn Thành Công, Bộ môn Silicat, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đề nghị chuyển các thông số hóa học và khoáng vật thành hướng dẫn kỹ thuật cụ thể: đánh giá đất sét về độ dẻo, cao lanh về hàm lượng nhôm và độ trắng, tràng thạch về khả năng trợ chảy. Kết quả khảo sát cũng có thể giúp nhận diện nguyên liệu có giá trị cao để sản xuất men, qua đó nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên.

Liên kết các bên để bảo đảm nguồn nguyên liệu bền vững

Viện trưởng Viện Các Khoa học Trái đất, TS Nguyễn Xuân Anh nhận định hội thảo đã quy tụ sự tham gia của “bốn nhà”: Nhà nước, nhà khoa học, doanh nghiệp và nhà văn hóa. Trong đó, góc nhìn văn hóa góp phần làm rõ giá trị di sản và bản sắc nghề, bổ sung cho các yêu cầu về kỹ thuật và tổ chức sản xuất.

Theo ông, để nghiên cứu đi vào thực tiễn, Nhà nước cần tạo điều kiện và kết nối nguồn lực; nhà khoa học tiếp tục hoàn thiện dữ liệu, tiêu chí; doanh nghiệp và các cơ sở sản xuất trực tiếp thử nghiệm, phản hồi. Riêng với hệ thống GIS, cần triển khai thử nghiệm tại một số làng nghề, tiếp nhận ý kiến người sử dụng, hoàn thiện trước khi mở rộng.

Thực tế cho thấy, tìm kiếm nguồn đất mới không đơn thuần là xác định một mỏ nguyên liệu có thành phần tương đồng. Quá trình này còn phải tính đến khả năng phối liệu, chất lượng sản phẩm, khoảng cách vận chuyển, tính ổn định nguồn cung và các điều kiện khai thác, sử dụng tài nguyên.

Gốm truyền thống được tạo nên từ đất, nhưng giá trị của mỗi dòng gốm còn nằm trong tri thức, kỹ thuật và lịch sử của cộng đồng làm nghề. Khi kinh nghiệm nghệ nhân được hệ thống hóa, khoa học cung cấp căn cứ kiểm chứng, doanh nghiệp tham gia thử nghiệm và cơ quan quản lý tạo điều kiện kết nối nguồn lực, việc tìm kiếm vùng nguyên liệu mới sẽ có cơ hội chuyển từ kết quả nghiên cứu thành giải pháp phục vụ sản xuất.

Đây cũng là hướng đi góp phần duy trì sinh kế, bảo tồn bản sắc của các làng gốm và thúc đẩy phát triển nông thôn bền vững./.

L.H