Thiết bị sấy bằng năng lượng Mặt trời

Trong sân khu sản xuất của HTX Kỳ Như (Hậu Giang), những người công nhân đang hối hả đẩy các ngăn phơi cá sặc bổi vào hệ thống sấy bằng năng lượng Mặt trời. Họ nhanh chóng điều chỉnh các module nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió… để sấy với công suất 500kg/mẻ. Khó mà tin được chỉ mới vài năm trước đây, trên chính khu vực đặt thiết bị sấy này, những người công nhân trong HTX vẫn còn phơi cá thủ công dưới ánh nắng Mặt trời.

Không riêng HTX Kỳ Như, rất nhiều hộ sản xuất hiện nay vẫn còn phải phụ thuộc vào ánh nắng tự nhiên để phơi nông sản. “Trong một dịp đi công tác, tôi nhìn thấy cảnh một chiếc xe chạy ngang qua vũng sình khiến bùn lầy bắn hết lên nông sản phơi dọc đường”, anh Nguyễn Mạnh Tuân – Tổng Giám đốc SETECH, nhớ lại lý do ban đầu dẫn anh đến ý tưởng tạo nên một chiếc máy sấy nông sản. Khi tiến hành khảo sát, anh biết được có đến 80% sản phẩm sấy khô trên thị trường hiện nay sử dụng phương pháp phơi tự nhiên. Con số này khiến anh không khỏi nghĩ ngợi, “liệu trong số 80% đó có bao nhiêu sản phẩm phơi theo cách mà tôi từng chứng kiến? Việc phơi trần dưới khói bụi, chim chóc, côn trùng như vậy có đảm bảo vệ sinh không?”

Bên cạnh rủi ro an toàn thực phẩm, phương pháp phơi khô tự nhiên phụ thuộc vào yếu tố thời tiết nên buộc người phơi phải thường xuyên chú ý thu dọn khi trời mưa. Điều này không chỉ mất thời gian, công sức mà còn ảnh hưởng đến chất lượng và gián đoạn quá trình phơi, dẫn đến “sản lượng giảm, chúng tôi không đáp ứng được những đơn đặt hàng lớn”, chị Nguyễn Kim Thùy, giám đốc HTX Kỳ Như, chia sẻ về thời điểm trước khi cơ sở ứng dụng công nghệ vào sản xuất.

Với mong muốn ổn định số lượng và đảm bảo chất lượng, một số cơ sở sản xuất đã đầu tư áp dụng nhiều phương pháp sấy mới, sử dụng các nhiên liệu như than, củi, điện năng,… nhưng các phương pháp này có chi phí khá cao, và dễ tồn dư CO trên sản phẩm, khó thuyết phục những thị trường khó tính.

Là người chuyên nghiên cứu về các phương pháp tiết kiệm năng lượng, nên khi nghiên cứu chế tạo hệ thống sấy, anh Nguyễn Mạnh Tuân đã xác định sẽ tận dụng nguồn năng lượng Mặt trời. Theo đó, máy sấy năng lượng Mặt trời sẽ vận hành trên nguyên lý hiệu ứng nhà kính. Buồng sấy của máy được làm hoàn toàn bằng tấm nhựa thu nhiệt nhằm hấp thu bức xạ nhiệt mặt trời, đưa lượng bức xạ này vào bên trong buồng sấy. Lượng nhiệt Mặt trời khi đã vào bên trong buồng sấy thì không thể nào thoát ra được, giúp nhiệt độ bên trong nhà sấy luôn cao gấp 1.3 đến 1.5 lần so với bên ngoài. “Máy sấy sẽ ở mức nhiệt khoảng 60 đến 65^oC, không quá cao, giúp sản phẩm giữ được chất lượng tối ưu nhất. Nông sản sẽ không bị biến màu, giảm mùi hương tự nhiên và các chất dinh dưỡng”, anh phân tích về nhiệt độ trong buồng. Lớp vỏ bên ngoài buồng sấy có một lớp chống tia UV giúp hạn chế tối đa việc sản phẩm nhận tia UV.

Dù đã xây dựng kỹ càng phương án thiết kế, nhưng nhóm nghiên cứu vẫn không khỏi hồi hộp khi tiến hành lắp đặt thiết bị đầu tiên tại một hộ chuyên về làm khô cá dứa ở Cần Giờ. “Tất cả mọi công đoạn vẫn còn rất mới. Tôi nhớ chúng tôi đã thức suốt 8 tiếng đêm hôm đó, trằn trọc không sao ngủ được, cho tới khi mẻ cá sấy khô đầu tiên thành công. Chúng tôi thở phào khi nhìn thấy anh Năm Ốm, chủ cơ sở làm khô cá dứa ở Cần Giờ, cầm miếng cá sấy khô lên và hài lòng về chất lượng của sản phẩm”.

Đến năm 2016, sau khi nghiên cứu thêm công nghệ sấy của các nước và hoàn thiện công nghệ để phù hợp với đặc thù Việt Nam, nhóm nghiên cứu đã cùng nhau thành lập công ty Cổ phần Công nghệ Năng lượng bền vững Việt Nam (SETECH) và ‘lặn lội’ xuống từng hộ sản xuất ở miền Tây, Đông Nam Bộ để thuyết phục người dân sử dụng máy sấy với nhiều công suất khác nhau, từ 30 - 50kg/mẻ cho các hộ gia đình kinh doanh nhỏ với giá thành vài chục triệu, cho đến những nhà sấy 300 - 500kg/mẻ hoặc thậm chí là vài tấn/mẻ với giá thành hàng trăm triệu đối với quy mô công nghiệp. Thiết bị hiện tại 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…

Hiện tại, công ty chủ yếu cung cấp thiết bị sấy bằng năng lượng Mặt trời sử dụng ánh nắng trực tiếp để sấy mà không dùng tấm pin năng lượng Mặt trời để tích điện, vì chi phí đầu tư cho pin rất cao, rất lâu hoàn vốn mà hiệu quả lại không cao đối với quy mô sấy nhỏ và không phù hợp với túi tiền của người nông dân. Vậy thì lúc trời mưa, trời râm và ban đêm, chẳng phải quá trình sấy cũng sẽ bị gián đoạn tương tự như phương pháp phơi tự nhiên? “Ồ không, máy sấy năng lượng Mặt trời vẫn có thiết bị hỗ trợ nhiệt đi kèm”, anh Nguyễn Mạnh Tuân giải thích cơ chế hoạt động của máy khi không có nắng. “Khi nhiêt độ trong buống sấy không đủ, bộ hỗ trợ nhiệt sẽ tự động bật để cung cấp nhiệt sấy. Như vậy, vào những ngày không có nắng, trời mưa, hoặc ban đêm, thiết bị này mới dùng điện”. So với thiết bị sấy điện trở nhiệt thông thường, thiết bị này chỉ tiêu tốn điện bằng 1/3 điện năng so với thiết bị điện trở nhiệt khi sử dụng.

Chẳng hạn, với trái thanh long, thông thường nếu phơi sấy thủ công thì người nông dân sẽ mất đến vài ngày. Nếu sấy bằng thiết bị năng lượng Mặt trời, khi độ dày lát sơ chế từ 0.5 - 0.7 cm thì người nông dân chỉ mất 12 - 16 giờ, chưa kể chất lượng sản phẩm đầu ra vẫn được đảm bảo tối ưu. Theo chỉ tiêu kiểm tra, tổng chỉ số vi sinh vật hiếu khí của các sản phẩm sấy bằng thiết bị giảm gấp ba lần so với phơi sấy bên ngoài tự nhiên.

Anh Tuân thừa nhận rằng rất khó để người nông dân thay đổi phương pháp bảo quản thực phẩm - đặc biệt nếu phương pháp đó đòi hỏi một lượng vốn đầu tư, nhưng hiệu quả về chất lượng, kinh tế lâu dài mà thiết bị mang lại chính là bằng chứng thuyết phục nhất để người nông dân, công ty sản xuất nông sản tin tưởng vào sản phẩm. “Trước đây chúng tôi chỉ bán sản phẩm ở chợ truyền thống, từ lúc chuyển sang sấy bằng thiết bị năng lượng Mặt trời, sản phẩm khô của HTX đã vào được siêu thị và những cửa hàng thực phẩm sạch”, chị Nguyễn Kim Thùy nhìn nhận.

Với anh Nguyễn Mạnh Tuân, “chúng tôi đã trải qua hàng chục lần cải tiến thiết bị”, nhưng nhóm vẫn đang tìm tòi các công nghệ khác nhau để cải thiện quy trình sấy mỗi ngày. Nhóm đã lắp đặt thiết bị cho hơn 70 dự án sản xuất khắp các tỉnh miền Tây, miền Trung, Đông Nam Bộ, nhưng anh Nguyễn Mạnh Tuân cho biết thiết bị vẫn chưa vận hành hiệu quả ở miền Bắc. “Hiện tại SETECH đã có khách hàng ở Bắc Giang, Hà Nội, Thái Bình, nhưng vì mùa thu và mùa đông ở miền Bắc rất ít nắng nên thiết bị hoạt động không hiệu quả bằng ở miền Nam”, anh Tuân chia sẻ về hướng cải tiến máy của cả nhóm trong thời gian tới. “Làm sao để tối ưu hóa quá trình thu nhiệt, giữ nhiệt? Đó là hai điểm mà chúng tôi vẫn đang vắt óc suy nghĩ”.