Nghiên cứu phát triển công nghệ sấy gỗ rừng trồng sử dụng năng lượng mặt trời và công nghệ bơm nhiệt
STNN - Sấy gỗ là khâu bắt buộc trong quy trình sản xuất sản phẩm gỗ, nó quyết định đến chất lượng và giá thành của sản phẩm. Công đoạn sấy gỗ thường tiêu tốn nhiều chi phí trong sản xuất đồ mộc (chi phí thời gian, năng lượng và nhân công) vì thế, ảnh hưởng lớn đến giá thành sản phẩm gỗ. Vì vậy giảm thiểu chi phí năng lượng sấy là một trong những tác động đáng kể làm giảm chi phí sản xuất.
Hiện tại, sấy gỗ của Việt Nam sử dụng các nồi hơi đun bằng than hoặc bằng gỗ củi và gỗ phế thải từ các xưởng xẻ. Điều này làm tăng đáng kể lượng khí CO2 phát thải ra môi trường. Đây là vấn đề rất bức xúc và cần được giải quyết sớm trong bối cảnh trên thế giới đang đứng trước thử thách toàn cầu về khủng hoảng năng lượng và biến đổi khí hậu. Việt Nam không nằm ngoài tình trạng chung đó, thể hiện ở một trong 58 ưu tiên đầu tư phát triển công nghệ cao được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt là “Chuyển hóa và lưu trữ nguồn năng lượng tái tạo”. Xuất phát từ thực tế trên, TS. Bùi Duy Ngọc đã phối hợp với các cộng sự tại Viện Khoa học lâm nghiệp Việt nam thực hiện đề tài: “Nghiên cứu phát triển công nghệ sấy gỗ rừng trồng sử dụng năng lượng mặt trời và công nghệ bơm nhiệt” từ năm 2017 đến năm 2020.
Đề tài nhằm thực hiện mục tiêu sau: xây dựng được quy trình công nghệ tạo vật liệu hấp thụ năng lượng mặt trời (NLMT) làm mái cho Hệ thống thiết bị sấy sơ bộ gỗ xẻ rừng trồng; xây dựng được quy trình công nghệ sấy sơ bộ gỗ xẻ rừng trồng bằng NLMT; và xây dựng được quy trình sấy gỗ xẻ rừng trồng bằng công nghệ bơm nhiệt chân không.
Đề tài đã thu được các kết quả như sau:
1. Đã điều tra khảo sát thực trạng công nghệ sấy gỗ xẻ rừng trồng tại một số doanh nghiệp ở các tỉnh Bình Định, Bình Dương và Đăk Lắk.
- Nhiều doanh nghiệp đã tận dụng NLMT bằng cách hong phơi tự nhiên trước khi đưa vào sấy. Thời gian hong phơi kéo dài khoảng 3 tháng, diện tích mặt bằng để hong phơi rộng lớn, không kiểm soát được chất lượng gỗ xẻ khi hong phơi
- Tại các doanh nghiệp được khảo sát, phần lớn đang sử dụng công nghệ sấy gỗ bằng các lò sấy hơi nước và sử dụng nhiên liệu là than, củi... để đốt nồi hơi. Các lò sấy được điều khiển chế độ sấy bán tự động.
- Lò sấy NLMT tại Mdrak và Bình Dương là kiểu lò sấy kết hợp giữa NLMT và lò sấy hơi nước, nguồn nhiệt từ NLMT là nguồn phụ, chủ yếu là nguồn nhiệt hơi nước.
2. Đã đo đếm xác định các thông số môi trường tại Bình Định. Bình Định là tỉnh có tiềm năng NLMT lớn. Trung bình hàng năm ở khu vực này có số giờ nắng khoảng 2500 giờ/năm với tổng lượng bức xạ trong năm khoảng 2400 kWh/m2. Các thông số độ ẩm không khí, nhiệt đô không khí và tốc độ gió rất ít biến động: Độ ẩm không khí trung bình (Wtb) cao và rất ít biến động (từ 76÷87 %). Nhiệt độ không khí trung bình tháng (Ttb) cũng khá lớn và ít biến động, nhiệt độ dao động từ 23,2÷30,7oC. Tốc độ gió trung bình (Vgtb) từ 2,3÷3,8 m/s.
3. Đã nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp thụ NLMT. Vật liệu hấp thụ NLMT do đề tài chế tạo có các chỉ tiêu kỹ thuật: Độ bền kéo đứt đạt 238 KPa; Độ bền nén đạt 121 KPa; Độ xốp đạt 89,6%; Hiệu quả hấp thụ nhiệt từ ánh sang mặt trời đạt xấp xỉ 90%; Nhiệt độ không khí xung quanh lớp hấp thụ đạt gần 70oC; Tuổi thọ của vật liệu đạt trên 5 năm. Vật liệu hấp thụ NLMT đã được đăng ký sở hữu trí tuệ và được chấp nhận đơn tại Thông báo số: 9582/TB-SHTT ngày 20/7/2020 của Cục sở hữu trí tuệ).
4. Đã thiết kế, chế tạo lắp đặt vận hành chạy ổn định 2 mô hình: Mô hình thiết bị sấy gỗ xẻ bằng NLMT quy mô công suất 0,5 m3 gỗ xẻ/1 mẻ sấy. Mô hình thiết bị sấy gỗ bằng NLMT quy mô công suất 40 m3 gỗ xẻ/1 mẻ sấy.
5. Đã thiết kế, chế tạo lắp đặt vận hành chạy ổn định 2 mô hình: Mô hình thí nghiệm sấy gỗ bằng chân không quy mô công suất 0,1 m3 gỗ xẻ/1 mẻ sấy. Mô hình sấy gỗ bằng bơm nhiệt chân không dung tích buồng sấy 20 m3.
6. Đã xây dựng Quy trình kỹ thuật sấy sơ bộ gỗ xẻ rừng trồng bằng NLMT. Gỗ xẻ rừng trồng (gỗ Keo lai) có chiều dày t = 25±1mm, độ ẩm gô xẻ trước khi sấy sơ bộ MC = 50±5%, độ ẩm gô xẻ sau khi sấy sơ bộ MC = 30±2%. Thời gian sấy là 6-8 ngày (phụ thuộc theo thời tiết). Tỉ lệ khuyết tật (nứt vỡ, cong vênh) do sấy của gỗ xẻ sau khi sấy sơ bộ so với gỗ xẻ trước khi đưa vào sấy là ≤ 3 %. Quy trình kỹ thuật này đã được Hội đồng khoa học của Tổng cục Lâm nghiệp họp ngày 20/11/2020 đánh giá đạt loại khá (82,43 điểm) và đề nghị công nhận là TBKT.
7. Hiệu quả tiết kiệm chi phí sấy gỗ xẻ rừng trồng bằng NLMT. Gỗ xẻ gỗ Keo lai có chiều dày gỗ xẻ t = 25 ± 1mm, độ ẩm ban đầu của gỗ xẻ là MC = 50 ± 5%; độ ẩm của gỗ xẻ sau khi sấy sơ bộ là MC = 30 ± 2%.
8. Đã xây dựng công nghệ sấy gỗ rừng trồng bằng công nghệ bơm nhiệt chân không. Gỗ xẻ rừng trồng (gỗ Keo lai) có chiều dày t = 25±1mm, độ ẩm gô xẻ trước khi sấy MC = 30 ± 2%, độ ẩm gô xẻ sau khi sấy MC = 10-12%. Thời gian sấy là 4-5 ngày. Tỉ lệ khuyết tật (nứt vỡ, cong vênh) do sấy của gỗ xẻ sau khi sấy so với gỗ xẻ trước khi đưa vào sấy là ≤ 2 %. Chi phí sấy bằng bơm nhiệt chân không nhỏ hơn 400.000đ/m3.
Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 18800/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
Theo Vista.gov.vn