Ứng dụng năng lượng mặt trời trong công nghệ sấy gỗ

b/ Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Công ty TNHH Minh Phát 2

Hiện nay ở nước ta, ngành chế biến gỗ đã có những bước tiến khá lớn, chiếm tỷ trọng đáng khích lệ trong kim ngạch xuất khẩu và góp phần đáng kể vào tốc độ tăng trưởng của đất nước. Một trong những công đoạn tạo ra sản phẩm gỗ có quá trình sấy gỗ là tiêu tốn năng lượng nhất. Tuy nhiên, trong công đoạn sấy gỗ đến thời điểm nghiên cứu sử dụng nguồn năng lượng than đá, củi.. là chủ yếu. Nguồn năng lượng này dễ phát sinh ra môi trường khói, bụi gây ô nhiễm không khí và để lại các hậu quả liên quan đến môi trường sống của con người như biến đổi khí hậu, mưa axit, thủng tầng ozon…

Việc tìm kiếm và khai thác nguồn năng lượng mới là hướng quan trọng trong kế hoạch phát triển nguồn năng lượng được các nhà khoa học tập trung nghiên cứu. Trong đó, nguồn năng lượng mặt trời được các nhà khoa học trong và ngoài nước đặc biệt quan tâm. Nghiên cứu nguồn năng lượng này để sử dụng không chỉ góp phần cung ứng nhu cầu năng lượng của xã hội mà còn giúp tiết kiệm điện năng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Từ nhu cầu thực tế, nhóm nghiên cứu đã lựa chọn và đề xuất thực hiện nhiệm vụ “Ứng dụng năng lượng mặt trời trong công nghệ sấy gỗ” nhằm tiết kiệm năng lượng trong quá trình sấy gỗ, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, nâng cao chất lượng gỗ, giảm giá thành các sản phẩm gỗ - đặc biệt đối với sản phẩm đồ gỗ xuất khẩu hiện nay của Công ty Minh Phát 2 là thị trường Châu Âu và Mỹ.

Mục tiêu nghiên cứu: Ứng dụng năng lượng mặt trời nhằm tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong sấy gỗ, nâng cao chất lượng gỗ sấy. Cụ thể: Lựa chọn loại hình lò sấy gỗ ứng dụng năng lượng mặt trời phù hợp với điều kiện khí hậu vùng miền Đông Nam bộ; thiết kế lò sấy ứng dụng năng lượng mặt trời có công suất thử nghiệm 10m3/mẻ sấy, đáp ứng được yêu cầu sấy thử nghiệm các loại gỗ của công ty với hệ thống điều khiển tự động lò sấy; thu thập các thông số khí hậu đặc trưng vùng miền Đông Nam bộ; thiết lập quy trình sấy cho 03 loại gỗ là cao su, sồi, keo lai với 02 loại quy cách ván phù hợp với loại lò sấy thiết kế ứng dụng năng lượng mặt trời; tổng hợp, phân tích, đánh giá hiệu quả kinh tế.

Sau thời gian thực hiện, đề tài đã đạt được một số kết quả nổi bật như: Nghiên cứu một số tính chất của gỗ keo lai, cao su, sồi liên quan đến quá trình sấy ứng dụng năng lượng mặt trời như độ ẩm bảo hòa thớ gỗ và tỷ lệ co rút gỗ, ngưỡng nhiệt độ móp méo của gỗ, phân tích ảnh hưởng các đặc tính của gỗ keo lai, cao su, sồi liên quan đến quá trình sấy gỗ và xây dựng chế độ sấy gỗ; khảo sát quy luật giảm ẩm của 03 loại gỗ sấy bằng lò sấy năng lượng mặt trời theo thời gian sấy.
Thiết kế lò sấy ứng dụng năng lượng mặt trời kết hợp hơi nước công suất 10m3/mẻ; triển khai ứng dụng lắp đặt lò sấy tại Công ty Minh Phát; hướng dẫn quy trình vận hành lò sấy như chuẩn bị lò sấy, kỹ thuật xếp đống, kiểm tra kỹ thuật, khởi động lò sấy, điều tiết lò sấy; đo các chỉ số công nghệ của lò sấy…

Kết quả chạy thử phương án không tải: Mùa mưa, nhiệt độ nước nóng trung bình chứa cao nhất trong ngày vào lúc 12 giờ là 85,5⁰C, nhiệt độ trong lò sấy đo được cao nhất là 65⁰C vào lúc 12 giờ. Mùa nắng, nhiệt độ nước nóng trung bình chứa cao nhất trong ngày vào lúc 13 giờ là 92,6⁰C, nhiệt độ trong lò sấy đo được cao nhất là 75⁰C vào lúc 12 giờ - 14 giờ.

Kết quả sấy thử phương án có tải: Từ kết quả theo dõi các quy trình sấy của 03 loại gỗ với chiều dày 25mm và 40mm trên lò sấy gỗ ứng dụng năng lượng mặt trời kết hợp với hơi nước tại Công ty Minh Phát và theo dõi quá trình giảm ẩm, kết quả sau sấy độ ẩm của ván đo được trung bình là 10,3%. Tốc độ thoát ẩm trung bình là 2,39%/ngày. Không có cong vênh, nứt tét, không biến màu.

Với kết quả nghiên cứu được, Công ty Minh Phát đã xây dựng phân xưởng sấy với công suất khoảng 200 - 300m³/tháng, đem lại sản phẩm chất lượng đạt tiêu chuẩn xuất khẩu thị trường Mỹ và Châu Âu, hiệu quả kinh tế cao cho Công ty và chủ động được nguồn nguyên liệu gỗ đã sấy. Riêng lò sấy lắp đặt hệ thống ứng dụng năng lượng mặt trời có thời gian thu hồi vốn tính sơ bộ khoảng 3,5 - 4 năm. Hệ thống dàn nhiệt năng lượng mặt trời mỗi năm có thể giảm được lượng khí thải CO₂ là 4.080 kgCO₂/năm.

Kết quả nghiên cứu của đề tài đã được Công ty Minh Phát ứng dụng đưa vào sản xuất từ năm 2012. Vì vậy, kết quả này cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho các công trình nghiên cứu lò sấy ứng dụng năng lượng mặt trời với các phương án và loại gỗ khác nhau. Đồng thời, triển khai ứng dụng lắp đặt phổ biến lò sấy gỗ ứng dụng năng lượng mặt trời cho các doanh nghiệp chế biến gỗ tại Việt Nam.

e/ Thời gian bắt đầu và thời gian kết thúc:

- Thời gian bắt đầu: 9/2011

- Thời gian kết thúc: 9/2012