Thầy giáo sáng tạo hệ thống sấy khô bằng hiệu ứng nhà kính

Đó là sáng tạo của ThS Phan Văn Hiệp, giảng viên khoa Kỹ thuật Công nghệ, Trường Đại học Văn Hiến.

Dựa vào hiệu ứng nhà kính

ThS Phan Văn Hiệp nhận thấy đặc trưng địa lý Việt Nam là một nước có tổng số giờ nắng trong năm rất cao, đó là một nguồn tài nguyên và năng lượng vô tận.

Đặc biệt, khi hiện tượng biến đổi khí hậu, nóng lên toàn cầu đang là vấn đề nhức nhối, thì sử dụng nguồn năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng thân thiện, không gây ô nhiễm môi trường, thì không có lý do gì chúng ta không tận dụng nguồn năng lượng của thiên nhiên ban tặng để phát triển công nghệ sấy khô nông sản, thực phẩm. Thầy Hiệp bắt tay vào nghiên cứu đề tài sử dụng năng lượng mặt trời để sấy khô cá và các loại nông sản, thực phẩm khác nhau.

Thầy Phan văn Hiệp - Ảnh: Cẩm Viên.

“Trên thị trường có hai phương pháp sấy khô phổ biến là phơi nắng truyền thống và sấy công nghiệp. Phơi nắng tự nhiên thì khô cá sẽ ngon hơn nhưng bị phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu nắng mưa thất thường, tiêu tốn nhiều nhân công. Chưa kể khô cá phơi ngoài tự nhiên sẽ bị nhiễm vi sinh, trứng ruồi và bụi bẩn. Còn máy sấy công nghiệp thì cá khô nhanh nhưng bị cứng, mất màu sắc, mất độ dai và độ ngọt tự nhiên”, thầy Hiệp nhận định.

Với công nghệ và thiết bị phơi sấy ứng dụng năng lượng mặt trời với giàn sấy động, năng suất phơi sấy tăng ít nhất gấp ba lần, chất lượng thành phẩm đảm bảo các yếu tố an toàn thực phẩm, dinh dưỡng, tiết kiệm năng lượng, nhân công, không gian nhà xưởng.

Máy sấy năng lượng mặt trời hoạt động dựa vào nguyên lý hiệu ứng nhà kính. Ánh sáng mặt trời chiếu xuống xuyên qua mặt kính (hay tấm trong suốt), gặp vật màu tối (là sản phẩm sấy) được xếp trên các giàn phơi sấy đặt trong hệ thống quay và đặt bên trong buồng thu năng lượng, là một dạng bẫy nhiệt, khiến cho cả giàn quay nóng lên.

Các sản phẩm sấy khi nóng lên sẽ bốc hơi nước, các khay và khung giàn nóng lên làm cho không khí trong buồng cũng nóng lên. Hệ thống quạt thổi-hút khí sẽ đưa không khí nóng có ẩm thoát ra ngoài.

Các cảm biến nhiệt độ và độ ẩm đặt bên trong buồng phơi sấy sẽ truyền các thông số về bộ xử lý trung tâm (CPU), vừa hiển thị các thông số này ra LCD, vừa tự động điều chỉnh tốc độ quay của giàn phơi sấy, tốc độ của dòng tác nhân sấy, hệ thống bạt che cắt nắng/che mưa sao cho đảm bảo cấu trúc cảm quan của sản phẩm.

Máy sấy bằng năng lượng mặt trời.

"Cá, nông sản và các loại thực phẩm được đưa vào buồng sấy, tận dụng năng lượng mặt trời dưới dạng hiệu ứng nhà kính, gia tăng nhiệt độ lên từ 5⁰C đến 20⁰C và ta có thể kiểm soát được toàn bộ nhiệt độ bên trong kết hợp với công nghệ sấy động nên sản phẩm sẽ khô rất đồng đều. Ngoài ra, thiết bị còn khử được triệt để các dòng vi sinh, bào tử nấm mốc phổ biến nhất trên cá và trái cây, nông sản nhờ công nghệ tia cực tím", thầy Hiệp cho biết. 

Thiết bị vận hành hoàn toàn tự động. Ban ngày, thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời. Trong trường hợp không có nắng hoặc ban đêm, cảm biến nhiệt độ sẽ tự động đưa lò đốt nhiệt bằng điện trở vào hoạt động để duy trì nhiệt độ và độ ẩm tương đương ban ngày. Nhờ vậy, quá trình phơi sấy được diễn ra một cách liên tục, không bị ngắt quãng.

Ngoài ra, hệ thống buồng phơi sấy được thiết kế kín để ngăn ruồi và các côn trùng khác xâm nhập vào bên trong. Khung quay của giàn phơi sấy đảm bảo chịu lực với 6 cánh gắn vỉ phơi, giúp tăng diện tích phơi sấy lên ít nhất gấp 3 lần.

Tủ điều khiển cho phép cài đặt các thông số vận hành và giám sát các thông số nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ quay… Đây là điểm nhấn đặc biệt của các thiết bị do thầy Hiệp sáng tạo. Điều này làm tăng tính đa năng của thiết bị (có thể phơi sấy cho nhiều sản phẩm khác nhau) và cho phép người sử dụng tự thử nghiệm phơi sấy với những kinh nghiệm sản xuất được tích lũy bao đời nay của họ. Đồng thời, có thể dễ dàng mở rộng việc giám sát và tự động điều khiển hệ thống từ xa bằng giải pháp công nghệ IoT. 

Ứng dụng rộng rãi

Vì đam mê và tâm huyết với đề tài nên thầy Hiệp không ngại bỏ thời gian mấy tháng trời "ăn dầm nằm dề" ở Củ Chi để thử nghiệm, vận hành các thiết bị sấy cá và sấy bánh tráng. Cả tháng trời, thầy Hiệp cứ ngủ 30 phút rồi bật dậy ghi lại các thông số, số liệu để hiệu chỉnh và cho ra đời sản phẩm có tính ứng dụng thực tế cao.

Một mô hình sấy của thầy Hiệp.

“Tôi không muốn đề tài nghiên cứu của mình chỉ dừng lại trên lý thuyết và nằm trên giấy rồi đưa vô tủ trưng bày mà nó phải được mang ra ứng dụng thực tế và góp ích cho bà con nông dân. Tôi luôn quan niệm, nghiên cứu là phải ứng dụng vào thực tế, còn nghiên cứu lý thuyết thì tôi không làm”, thầy Hiệp nói.

Sau khi thành công với mô hình sấy cá khô, thầy Hiệp đã tiếp tục bỏ tiền túi sáng tạo nên mô hình sấy bánh tráng và bún khô ở Củ Chi.

Hiện nay, thiết bị đã được sử dụng ở nhiều nơi như Củ Chi, Cần Giờ của TP.HCM hay Long An, Trà Vinh, An Giang, Cà Mau, Gia Lai, … áp dụng cho nhiều loại sản phẩm khác nhau như cá dứa, cá sặc, cá đù, cá lóc, cá ba sa, bánh tráng, bún, hủ tiếu, trái cây, tôm, các loại hạt như tiêu, mắc ca,… góp phần rút ngắn thời gian phơi sấy, đảm bảo chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, giảm công lao động trực tiếp và làm thay đổi nhận thức về ứng dụng công nghệ máy móc của nhiều cơ sở sản xuất.