Dùng vỏ nông sản sấy nông sản

Ở Việt Nam , việc cung cấp năng lượng cho nông dân đang thiếu trầm trọng. Theo con số thống kê của Tổng công ty Ðiện lực Việt Nam, đến cuối năm 1996, bình quân một năm, mỗi nông dân tiêu thụ 32 kW giờ điện, cho mỗi lao động nông nghiệp là 85 kW giờ điện. Theo tính toán của ngành năng lượng, đến năm 2010, nông thôn Việt Nam vẫn còn khoảng 10% chưa được phủ mạng lưới điện quốc gia.

Việc đun nấu và các sinh hoạt khác của người dân chủ yếu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp như rơm rạ, tro trấu, củi than... Tuy nhiên các nguồn nhiên liệu này đang trở thành vấn đề môi trường đáng quan tâm của các vùng sản xuất cây lương thực hàng hóa. Nguồn phế thải - phụ phẩm nông nghiệp (cả sau thu hoạch lẫn sau chế biến) như rơm rạ, trấu, vỏ cà-phê, xơ dừa, bã mía... ước tính hơn 30 triệu tấn/năm, tương đương với hơn 20 triệu tấn than cám sáu hoặc hơn mười triệu tấn dầu. Hơn nữa, nhu cầu sử dụng năng lượng để làm khô, bảo quản và chế biến nông sản đang ngày càng tăng. Do đó, khai thác tiềm năng về năng lượng tái tạo từ nguồn phụ phẩm nông nghiệp phong phú là hướng đi và việc làm mang tính chiến lược, có ý nghĩa kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường.

Thực tế hiện nay cho thấy, sau khi xay xát lúa, ta thu được gạo, cám và trấu. Trấu chiếm khoảng 20 - 25% khối lượng của thóc. Trấu là nguồn nhiên liệu và nguyên liệu được sử dụng rộng rãi, đa dạng. Tuy nhiên, cho đến nay, nguồn năng lượng từ trấu vẫn chưa được khai thác triệt để và hiệu quả sử dụng còn thấp, trong khi nhu cầu nhiên liệu cho việc sấy, bảo quản nông sản lại lớn, nhất là các vùng sản xuất nông sản hàng hóa. Trước tình hình đó, nhiều kiểu lò đốt trấu đã ra đời và ứng dụng trong sản xuất, nhất là khâu sấy và bảo quản nông sản, trong đó phải kể đến kiểu lò đốt gas từ trấu do PTS Nguyễn Minh Thao và KS Bùi Trung Thành thuộc Viện Cơ điện nông nghiệp Việt Nam thiết kế, cải tiến từ loại lò tương tự của Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI).

So với lò đốt trấu trực tiếp, lò đốt gas trấu của Viện IRRI có ưu điểm là hiệu suất nhiệt cao hơn (80 - 85%), kết cấu lò đơn giản nhưng còn có những nhược điểm cần khắc phục như lửa trong lò gas trấu không ổn định, hay bị tắt đột ngột, phải mồi nhiều lần do đó khói tỏa ra nhiều làm ảnh hưởng tới môi trường. Không những vậy, ghi lò chóng hỏng do bị cháy, thủng hoặc biến dạng, việc tháo, xả tro lâu, khó sạch, thời gian nạp trấu cũng kéo dài. Nguy hiểm nhất là phần cách nhiệt buồng đốt không tốt dễ gây mất an toàn trong sử dụng. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã quyết định cải tiến để hoàn thiện kết cấu loại lò đốt này nhằm đáp ứng nhu cầu rất lớn về sấy và bảo quản nông sản hiện nay.

Những cải tiến đầu tiên phải kể đến việc bọc chung quanh buồng tạo gas và ngăn chứa gas lớp vật liệu cách nhiệt kiên cố, ghi lò được làm bằng vật liệu phi kim loại chịu được nhiệt độ cao và bền vững. Giải quyết vấn đề khói bụi, quạt gió được lắp đặt ở vị trí hợp lý để người sử dụng có thể điều chỉnh dễ dàng quá trình cháy của gas. Trên thân buồng đốt ngay phía trên ghi lò tạo thêm một cửa để có thể lấy tro ra ngay mà không làm ảnh hưởng đến ghi lò và đảm bảo vệ sinh cho gas khi cháy ở lần kế tiếp. Tro được lấy nhanh và hết nhờ sử dụng công cụ cào, xúc và xe lấy tro. Sát đáy của ngăn chứa gas, các nhà khoa học đã thiết kế thêm một cửa để có thể lấy bụi tro sau một vài lần thay trấu.

Kết quả thử nghiệm cho thấy, ngọn lửa gas trấu cháy tốt, ổn định, gas cháy hoàn toàn, không có khói và bụi. Bên cạnh đó, sau nhiều lần cải tiến, các nhà khoa học đưa ra được loại lò dễ điều chỉnh nhiệt độ tùy theo quy trình công nghệ sấy, chi phí nhiên liệu thấp do đó có thể hạ giá thành sấy sản phẩm nông sản. Từ thực tế ứng dụng lò đốt gas trấu trong sản xuất, để ngọn lửa gas cháy ổn định, các nhà khoa học đã chế tạo thêm một bầu trợ cháy gắn ngay trên đầu thoát gas và cho gas cháy trong bầu gió trước quạt hút của máy sấy. Quá trình sử dụng các lò đốt gas trấu đã được sử dụng trong hai loại lò sấy thông dụng ở đồng bằng sông Cửu Long hiện nay là loại máy sấy tĩnh (máy sấy vỉ ngang), loại máy sấy tháp (sấy liên tục có đảo ngược).  Theo tính toán, năng suất của loại lò đốt gas bằng trấu là 15 tấn một mẻ với thời gian 5 giờ sấy liên tục, tiêu thụ khoảng 42 kg trấu. Giá bán một hệ thống lò như trên khoảng bảy triệu đồng. Rẻ hơn nhiều lần so với lò đốt dầu đi-ê-den vì giá nguyên liệu cho một hệ thống có công suất tương tự gấp hơn mười lần trong khi đó giá đầu tư mua thiết bị cũng đắt gấp rưỡi.

Hiện tại, đã có sáu mẫu lò đốt gas trấu đã được thiết kế, cải tiến, hoàn thiện phù hợp với từng địa phương ở đồng bằng sông Cửu Long và các tỉnh ven biển miền trung. Tuy nhiên, loại lò này vẫn có nhược điểm đó là chiều cao của lò thường lớn hơn các loại khác, gây khó khăn trong khâu xây lắp.