Lần đầu tiên tại Việt Nam: chế tạo thành công hệ thống sấy chân không nhiệt độ thấp tự động điều khiển bằng IoT
Sấy thăng hoa chỉ thích hợp sấy các loại sản phẩm có gía trị kinh tế cao như: sữa ong chúa, tổ yến, chế phẩm sinh học, dược liệu, … vì tiêu tốn chi phí năng lượng lớn, làm hạn chế triển khai ứng dụng vào sản xuất để bảo quản các nông sản sau thu hoạch.
Khắc phục nhược điểm này cũng như ứng dụng IoT để điều khiển và kiểm soát quá trình sấy nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng, chi phí năng lượng thấp, các nhà khoa học của Trường đại học sư phạm kỹ thuật TPHCM đã chế tạo thành công “Hệ thống sấy chân không nhiệt độ thấp tự động điều khiển bằng IoT”.
Công nghệ mới giúp giá thành giảm nhiều
Hệ thống này thay thế cho hệ thống sấy thăng hoa với chi phí năng lượng tạo ra sản phẩm giảm (30 – 35 %) so với sấy thăng hoa, giá thành của mỗi hệ thống sấy chỉ khoảng một nửa so với hệ thống sấy thăng hoa cùng năng suất, tạo ra lợi thế cạnh tranh trong sản xuất, giúp cho các doanh nghiệp dễ dàng đầu tư, bảo quản các sản phẩm sau thu hoạch nhằm nâng cao giá trị sản phẩm.
Thời gian qua, sấy thăng hoa được tiến hành trong điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất, dưới điểm ba thể O (0,00980 C; 4,58 mmHg) chính xác hơn là nhiệt độ sản phẩm sấy dưới nhiệt độ kết tinh của nước trong sản phẩm, áp suất dưới 4,58 mmHg. Vì thế, sản phẩm sấy thăng hoa bảo toàn được tính chất ban đầu của nguyên liệu, sản phẩm có cấu trúc xốp và hoàn nguyên rất tốt.
Tuy nhiên, sấy thăng hoa chỉ thích hợp sấy các loại sản phẩm có gí trị kinh tế cao như: sữa ong chúa, tổ yến, chế phẩm sinh học, dược liệu, … bởi vì phương pháp sấy này tiêu tốn chi phí năng lượng lớn. Do vậy, nó làm hạn chế triển khai ứng dụng vào sản xuất để bảo quản các nông sản sau thu hoạch.
Để khắc phục nhược điểm này cũng như ứng dụng IoT điều khiển và kiểm soát quá trình sấy nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng, chi phí năng lượng thấp, phù hợp với công nghệ 4.0, trong thời gian qua tại Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM, dưới sự hướng dẫn của TS.Nguyễn Tấn Dũng, ThS. Lê Tấn Cương và ThS. Lê Thanh Phong, nhóm nghiên cứu gồm các thành viên Trần Công Dương, Vương Trung Hào, Đỗ Thùy Khánh Linh, Hoàng Văn Nhật, Phan Thị Hồng Như, Lê Văn Tuấn, Võ Nguyễn Tường Vy đã tính toán, thiết kế chế tạo thành công “Hệ thống sấy chân không nhiệt độ thấp DSV-03, tự động điều khiển và kiểm soát quá trình băng IoT” đầu tiên tại Việt Nam.
Sấy chân không nhiệt độ thấp thì miền áp suất và nhiệt độ để thực hiện quá trình sấy tiếp giáp với miền sấy thăng hoa và có thể bị giao thoa, tuy nhiên đối với công nghệ này sản phẩm không cần lạnh đông, nhiệt độ môi trường sấy luôn nằm trong khoảng 25 – 550 C, áp suất môi trường thấp lân cận với 4,58 mmHg.
Chính vì thế, sấy chân không nhiệt độ thấp có nhiều ưu điểm: do quá trình sấy tiến hành ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp nên sản phẩm sấy chân không giữ được hầu như đầy đủ các tính chất đặc trưng ban đầu của vật liệu: tính chất sinh học, hương vị, màu sắc, hình dáng, cấu trúc xốp và khả năng hoàn nguyên rất tốt, sản phẩm bảo quản lâu và ít bị tác động bởi điều kiện ngoài. Chi phí năng lượng giảm hơn một nữa so với sấy thăng hoa. Bên cạnh đó, hệ thống sấy được giám sát và điều khiển bằng IoT rất chính xác, làm giảm tối đa chi phí vận hành. Tất cả sẽ tạo ra ưu thế cạnh tranh thật sự, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm thực phẩm và nông sản sau thu hoạch, giúp cho nền nông nghiệp phát triển.
Làm chủ công nghệ hiện đại
TS.Nguyễn Tấn Dũng cho biết, hệ thống sấy chân không nhiệt độ thấp tự động điều khiển bằng IoT từ trước đến nay ít được quan tâm nghiên cứu, bởi vì hệ thống thiết bị này cũng rất phức tạp, chỉ sau hệ thống thiết bị sấy thăng hoa và nhập từ nước ngoài về giá rất cao, nên hạn chế khả năng đầu tư để nghiên cứu và triển khai ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.
Vì thế, phương pháp sấy chân không vẫn được sử dụng phổ biến tại Việt Nam. Với dự án mà nhóm nghiên cứu thực hiện đã hoàn toàn làm chủ được công nghệ từ hệ thống thiết bị cho đến kỹ thuật sấy của công nghệ sấy chân không nhiệt độ thấp.
TS.Nguyễn Tấn Dũng nói: “Chúng tôi hoàn toàn chuyển giao công nghệ cho các doanh nghiệp hệ thống máy sấy chân không nhiệt độ thấp DSV-xx tự động điều khiển bằng IoT với năng suất từ 20 kg/mẻ đến 500 kg/mẻ, mỗi mẻ 12 – 20 giờ, nhiệt độ môi trường sấy 25 – 550 C, áp suất môi trường sấy có thể điều chỉnh dưới 6,0 mmHg; nhiệt độ ngưng tụ đóng băng dưới - 350 C”.
Nhóm nghiên cứu mong muốn rằng, giá trị cốt lõi của sản phẩm nghiên cứu chế tạo “Hệ thống máy sấy chân không nhiệt độ thấp DSV-xx tự động điều khiển bằng IoT” này luôn làm hài lòng và mang lại nhiều lợi ích cho các doanh nghiệp trong nước để phát triển kinh tế, đồng thời phát triển khoa học công nghệ sấy chân không nhiệt độ thấp cho quốc gia.
Hiện nay hệ thống máy sấy chân không nhiệt độ thấp DSV-xx được chế tạo theo yêu cầu của doanh nghiệp về năng suất sấy, chế độ làm việc, về các thông số kỹ thuật, phù hợp vốn đầu tư của các doanh nghiệp.
Đây là hệ thống máy sấy chân không nhiệt độ thấp DSV-xx tự động điều khiển bằng IoT đầu tiên của Việt Nam, TS.Nguyễn Tấn Dũng (tandzung072@yahoo.com.vn; ĐT: 0918801670) rất mong muốn thành quả nghiên cứu khoa học này giúp ích cho các doanh nghiệp tăng sức cạnh tranh, giảm giá thành, tăng lợi nhuận.
Anh Thư - Khoa học phổ thông
