Sấy cà phê bằng năng lượng mặt trời

Sấy cà phê bằng năng lượng mặt trời

Copy từ http://www.sggp.org.vn/say-ca-phe-bang-nang-luong-mat-troi-238142.html , tác giả: Tường Hân ; đã đăng ngày 6/2/2012 10:32 trong mục Khoa học Công nghệ.

Nhận thấy cà phê sau khi thu hoạch được sấy một cách thủ công hoặc qua lò sấy điện cực kỳ tốn kém, TS Mai Thanh Phong cùng nhóm sinh viên Khoa Kỹ thuật hóa học, Trường Đại học Bách khoa TPHCM đã thiết kế và chế tạo thành công máy sấy cà phê sử dụng nguồn năng lượng mặt trời và nhiệt từ sinh khối. Kết quả này hứa hẹn mang lại nhiều hiệu quả tích cực cho bà con trồng cà phê hiện nay.

Máy sấy cà phê bằng năng lượng mặt trời. Ảnh: T. BA

Đơn giản và thiết thực

Theo sinh viên Đỗ Hoàng Thắng, thành viên nhóm nghiên cứu, giảm độ ẩm của cà phê sau khi thu hoạch là công đoạn có tính quyết định đến chất lượng cà phê nhưng hiện nay đa số hộ sản xuất cà phê ở Việt Nam đều dùng sân phơi tự nhiên. Thói quen này làm giảm hiệu quả khai thác đất canh tác, đồng thời khiến cho sản phẩm bị lẫn đất cát, độ ẩm hạt cao, dễ bị nấm mốc, làm giảm nghiêm trọng chất lượng cà phê. Một số hộ đã chuyển sang sấy bằng lò điện, hiệu quả cao nhưng lượng điện sử dụng lại cực kỳ lớn. Từ nguyên lý sấy khô nông sản (sử dụng nhiệt để bốc hơi nước trong vật sấy đồng thời sử dụng gió để thổi hơi nước bay ra ngoài), nhóm đã đi đến quyết định sử dụng nguồn điện mặt trời, vừa rẻ lại sử dụng khá nhiều ở nước ta.

Qua quá trình tìm hiểu, nhóm nghiên cứu phát hiện trước đây một số nhà khoa học, kỹ sư cũng đã chế tạo máy sử dụng năng lượng mặt trời để sấy, tuy nhiên những chiếc máy sấy này vẫn còn bộc lộ nhiều nhược điểm như đòi hỏi không gian sấy, máy khó di chuyển, thời gian sấy kéo dài. Ròng rã hơn 10 tháng tìm cách khắc phục nhược điểm, cuối cùng nhóm đã có bảng thiết kế khá chi tiết. Nhóm nghiên cứu cho rằng, vì thiết kế máy có thể sử dụng cả khi nắng yếu hoặc không có nắng, đồng thời tăng nhiệt độ giấy và duy trì thời gian với nguồn nhiệt thu được, nhóm sử dụng năng lượng mặt trời làm nguồn cấp nhiệt đốt nóng nước trong bình, rồi cho nước đi qua bộ phận sấy để sấy cà phê.

Tuy vậy, cũng theo nhóm nghiên cứu, nguồn nhiệt sản sinh từ các tấm năng lượng mặt trời cũng chỉ đốt nước nóng ở khoảng 50 - 600C, trong khi nhiệt độ thông thường khi sấy là 70 - 800C, nhóm đã thiết kế thêm một lò đốt sinh khối bên dưới thùng chứa nông sản để cấp thêm nhiệt. “Nguồn nhiệt này được đốt từ vỏ cà phê hoặc vỏ trấu sẵn có tại địa phương. Tùy theo thời tiết mà người sấy có thể đốt nhiều hoặc ít từ lò đốt sinh khối này”, Đỗ Hoàng Thắng chia sẻ.

Tính khả thi cao

Máy sấy năng lượng mặt trời được thiết kế có dung tích 200kg/mẻ. Ngoài sấy cà phê, máy có thể sấy nhiều loại nông sản khác với chất lượng tương đương với máy sấy điện hiện nay. TS Mai Thanh Phong, Trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Giá thành khoảng 200 triệu đồng/máy. Đây là khoản tiền không hề đắt cho một máy sấy cà phê với những lợi ích như không tốn điện, lại tận dụng được nguồn sinh khối sẵn có tại địa bàn. Như vậy, người trồng cà phê không hề tốn thêm một khoản phụ nào cho công đoạn sấy cà phê sau khi thu hoạch”. Cũng theo TS Phong, những nơi trồng nhiều cà phê ở nước ta như Tây Nguyên, Đông Nam bộ có số giờ nắng rất cao, rất tiện dụng khi sử dụng loại máy sấy này. Vùng hải đảo cũng có thể sử dụng để sấy các loại nông sản khác nhau.

Điểm nổi bật của máy là hệ thống buồng chứa nông sản được thiết kế có thể quay quanh trục để đảo đều cà phê trong buồng, từ đó cà phê được sấy đều cả quả thay vì từng mặt như cách phơi thủ công hiện nay. Nguồn nước chứa trong máy cũng được máy bơm đẩy tuần hoàn theo ống dẫn nên nhiệt độ tạo ra cũng cao hơn, thời gian sấy cũng ngắn hơn. Theo tính toán của nhóm nghiên cứu, với 200kg cà phê, để giảm độ ẩm từ 80% xuống còn 12% phải mất khoảng 3 ngày. Nhưng với máy sấy này, chỉ mất khoảng 1 - 2 ngày tùy thời tiết với chất lượng cà phê đạt tiêu chuẩn sau sấy.

Tuy nhiên, cũng theo nhóm nghiên cứu, trong thời gian tới nhóm sẽ nghiên cứu sâu hơn để hoàn thiện công nghệ và mở rộng thêm phạm vi ứng dụng trên các đối tượng nông sản khác nhau. Ngoài ra, việc sử dụng nước nóng làm môi chất tích nhiệt chưa đem lại hiệu quả cao trong quá trình trữ nhiệt và nhiệt độ cung cấp cho hệ thống sấy. Nhóm đang tính đến khả năng sẽ thử nghiệm dùng paraffin - môi chất có nhiệt dung riêng cao để làm chất tích nhiệt, khi đó nhiệt độ cung cấp sẽ cao hơn cho hệ thống, hiệu quả sấy cũng cao hơn.

Tường Hân

Sấy thực phẩm, nông sản bằng năng lượng mặt trời

Sấy thực phẩm, nông sản bằng năng lượng mặt trời

(Copy từ http://icon.com.vn/vn-s83-141007-620/Say-thuc-pham-nong-san-bang-nang-luong-mat-troi-Khong-lo-ton-dien.aspx, tác giả: Theo: Khoa học PT ; đã đăng ngày 16/03/2018 09:20.)

Tiết kiệm ít nhất 50% năng lượng và rút ngắn 30% thời gian sấy là những ưu điểm của máy sấy thực phẩm bằng năng lượng mặt trời, đang được ứng dụng tại một số địa phương ở TP HCM và khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long.

Máy sấy cá dứa được lắp đặt tại Cần Giờ, TP Hồ Chí Minh. Ảnh: K. Anh

Đó là thành quả đạt được của một dự án trong 14 dự án được Sở Khoa học và Công nghệ TP HCM hỗ trợ trong giai đoạn 2016-2020.

Hiện nay, phần lớn các loại nông sản được phơi sấy, bảo quản theo các phương pháp truyền thống như phơi nắng ngoài sân, lòng lề đường. Phương pháp này tuy đơn giản, ít tốn kém nhưng bị động vào thời tiết, thời gian phơi sấy kéo dài nếu trời mưa hoặc ít nắng. Vì vậy, nông sản thường bị biến màu, giảm mùi hương tự nhiên, giảm hàm lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm. Đồng thời không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm do các tác động của mưa, gió, bụi, côn trùng,.. Mặc dù hiện nay đã có nhiều phương pháp sấy mới, sử dụng các nhiên liệu như than, trấu, điện năng,… nhưng các phương pháp này thường gây ảnh hưởng môi trường và chi phí khá cao, những hộ dân nhỏ lẻ khó tiếp cận được.

Trăn trở với những khó khăn của nông dân, nhóm nghiên cứu của Công ty Cổ phần Công nghệ năng lượng bền vững Việt Nam (Setech) đã nghiên cứu, chế tạo thiết bị sấy thực phẩm ứng dụng công nghệ năng lượng mặt trời.Anh Nguyễn Mạnh Tuân - Giám đốc Setech cho biết, thiết bị gồm ba bộ phận: buồng sấy; thông gió và tải ẩm; cấp liệu và lấy sản phẩm; cấp nhiệt.

Nhà sấy được đặt ngoài trời, lấy năng lượng từ mặt trời, quạt ly tâm hoạt động liên tục để thổi khí nóng. Quạt hút cũng hoạt động liên tục để lưu chuyển không khí bên trong nhà sấy lấy ẩm ra ngoài. Quạt thổi khí nóng và quạt hút khí ẩm được điều khiển bằng biến tần dựa theo tín hiệu độ ẩm.

Nhiệt độ bên trong buồng sấy có thể điều khiển on/off bằng tay, kết hợp điều khiển lưu lượng gió bằng việc thay đổi góc mở của van điều tiết. Tùy theo từng loại vật liệu sấy khác nhau mà người vận hành sẽ thay đổi góc mở để có thể điều khiển được nhiệt độ và độ ẩm trong buồng sấy. Dòng không khí sấy đối lưu tiếp xúc với cả mặt trên và dưới của sản phẩm nên sản phẩm sấy có độ khô đồng đều.Nhà sấy có thiết bị hỗ trợ nhiệt khi trời không có nắng hoặc trời mưa.Khi nhiệt độ trong buồng sấy không đủ thì thiết bị hỗ trợ nhiệt tự động bật lên cung cấp nhiệt cho quá trình sấy.

Sử dụng thiết bị này có thể sấy được hầu hết các loại nông, thủy hải sản như chùm ngây, nấm linh chi, tiêu, điều, mít, cà chua, khoai lang, nhãn, cá, tôm, mực... Quá trình sấy giúp giảm phát thải khí CO2, tiết kiệm ít nhất 50% năng lượng và rút ngắn 30% thời gian sấy. Bên cạnh đó, máy được sử dụng đơn giản, tự động hóa, có thể giám sát và điều khiển từ xa. Vì vậy, người dân có thể chủ động được thời gian bảo quản nông sản và an toàn vệ sinh thực phẩm.

Hiện nay, máy đã được lắp đặt cho một số hộ ở TPHCM, Vĩnh Long, An Giang với công suất 30 - 50kg/mẻ. Ở quy mô sản xuất công nghiệp, nhóm đã lắp đặt được 3 nhà sấy có công suất 500kg/mẻ ở quận 9 và Củ Chi (TP.HCM). Máy ở hộ quy mô nhỏ, giá thành từ 40 – 50 triệu/máy, quy mô công nghiệp khoảng 150 triệu đồng/máy, sau một năm đầu tư có thể thu hồi vốn.

Theo anh Tuân, mong muốn của nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục nhận được sự hỗ trợ của nhà nước để tiếp tục cải tiến sản phẩm ngày càng tiện ích hơn cũng như chiếm lĩnh được thị trường.

Theo: Khoa Học Phát Triển