Vũ Thơm
Ảnh: Thái Sơn & nhân vật cung cấp
Hiện nay, khi nguồn tài nguyên năng lượng trên thế giới như than, đá, dầu mỏ… đang ngày càng cạn kiệt dần thì việc nghiên cứu và phát triển nguồn năng lượng mới, năng lượng tái tạo là điều hết sức cần thiết cho sự phát triển bền vững của xã hội. Với mục tiêu đó, mới đây, một nhóm nghiên cứu đến từ Viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt – Lạnh, Trường ĐHBK Hà Nội do TS Đặng Trần Thọ làm trưởng nhóm đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công mô hình thiết bị máy lạnh hấp thụ (MLHT) sử dụng năng lượng mặt trời và nhiệt thải nhằm ứng dụng trên các phương tiện đánh bắt xa bờ.
TẬN DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI, CHẤT THẢI
Với lợi thế là quốc gia có bờ biển dài khoảng 3260 km, vùng biển đặc quyền kinh tế rộng trên 1 triệu km2 , Việt Nam có tiềm năng lớn phát triển kinh tế – xã hội và an ninh quốc phòng. Việc khai thác, đánh bắt thủy, hải sản xa bờ không chỉ nâng cao hiệu quả kinh tế xã hội mà còn góp phần khẳng định chủ quyền biển đảo. Tuy nhiên, việc đánh bắt và khai thác nguồn lợi thủy sản còn nhiều hạn chế. Một trong những lý do chính là những đội tàu đánh bắt xa bờ chưa được trang bị hệ thống lạnh bảo quản hiện đại.
“Hiện nay, theo cách truyền thống, để bảo quản hải sản, các tàu đều phải nhập một khối lượng đá rất lớn hoặc sử dụng xăng dầu để chạy máy phát điện, vận hành hệ thống lạnh. Tuy nhiên, các phương pháp này không những có chi phí rất lớn mà còn thải ra môi trường lượng khí thải không nhỏ gây ô nhiễm môi trường biển” – TS Thọ cho biết. Trước thực tế đó, việc nghiên cứu, tìm kiếm, phát triển và ứng dụng các nguồn năng lượng khác để bảo quản hải sản được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm. Một trong những hướng nghiên cứu được ưu tiên hàng đầu hiện nay là công nghệ làm lạnh bằng MLHT. Công nghệ làm lạnh này sử dụng nguồn nhiệt trực tiếp có nhiệt độ từ 80ºC đến 150ºC nên có thể dùng được nhiều nguồn nhiệt khác nhau như năng lượng mặt trời, nhiệt thải, nhiệt tận dụng… Vì vậy, ở đâu có nguồn nhiệt thải liên tục và có thể tích hợp được thì đó chính là nguồn tài nguyên vô tận để thiết kế thiết bị MLHT.
Đó cũng chính là lý do mà TS Đặng Trần Thọ đã lựa chọn hướng nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị MLHT sử dụng kết hợp năng lượng mặt trời và nhiệt thải. Với đề tài này, tác giả đã tập trung nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình, thiết bị MLHT sử dụng năng lượng mặt trời và nhiệt thải có thể ứng dụng trên các phương tiện đánh bắt xa bờ, nhà giàn, giàn khoan trên biển.
NGHIÊN CỨU ĐẦY TIỀM NĂNG
“Cách đây 2 tháng mô hình MLHT được thiết kế hoàn thiện và chạy ổn định trong môi trường có rung lắc. Không có từ ngữ nào tả được cảm xúc của tôi khi đó, vô cùng sung sướng và hạnh phúc, bởi thành quả của bao ngày vất vả nghiên cứu đã thu được kết quả tốt” – TS Thọ kể.
Mô hình MLHT gồm có 5 phần: Hệ thống máy nén nhiệt, hệ thống máy lạnh, hệ thống tích nhiệt từ khói thải và năng lượng mặt trời, bệ tạo rung lắc và mô hình tạo môi trường giải nhiệt trên biển. Sau 2 tháng vận hành thử nghiệm, thiết bị đã đảm bảo các yêu cầu đặt ra như: (1) Nhiệt độ bay hơi đạt -15[oC], điều này khẳng định MLHT có thể làm lạnh sâu; (2) Máy làm việc ổn định trong điều kiện có rung lắc ban đầu với biên độ dao động A = 250 [mm] ở tần số dao động f = 20 -50 [lần/phút]. Kết quả này khẳng định được hiệu quả chống rung lắc của thiết bị; (3) thiết bị không bị ăn mòn. “Với những kết quả trên, thiết bị MLHT sử dụng năng lượng mặt trời và nhiệt thải làm việc ổn định cả điều kiện tĩnh và điều kiện có rung lắc hoàn toàn có khả năng ứng dụng trên các tàu cá đánh bắt xa bờ” – TS Thọ khẳng định.
Nghiên cứu thành công là kết quả của chuỗi ngày làm việc mệt mài của TS Đặng Trần Thọ và cộng sự. Nhớ lại những ngày đầu bắt tay vào nghiên cứu, TS Thọ kể: “Chúng tôi gặp rất nhiều khó khăn khi đây là đề tài nghiên cứu mới, chưa có tài liệu nào để tham khảo, hơn nữa thiết bị, kinh phí hạn hẹp. Nhưng được sự tạo điều kiện, hỗ trợ tối đa của Viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt – Lạnh, Trường ĐHBK Hà Nội cùng tinh thần tìm tòi, sáng tạo, sự quyết tâm, cuối cùng, Nhóm đã thiết kế thành công mô hình MLHT và cho kết quả khả quan”.
Việc tích hợp nguồn năng lượng mặt trời và nhiệt thải từ động cơ có sẵn trên tàu thủy để phục vụ cho mục đích làm lạnh, bảo quản, sẽ là một hướng đi có triển vọng. Kết quả của nghiên cứu sẽ là cơ sở thiết thực cho việc cụ thể hóa ứng dụng tích hợp nguồn năng lượng mặt trời và nguồn nhiệt thải từ động cơ để cấp lạnh cho quá trình sản xuất, bảo quản ở các vùng biên cương, hải đảo, trên các tàu thuyền đánh bắt thủy sản, vận tải, giàn khoan… Những nơi này luôn thiếu nguồn năng lượng hóa thạch truyền thống và điện lưới, nhưng các nguồn năng lượng tự nhiên như: nắng, gió… thì vô tận. Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng các nguồn năng lượng mặt trời kết hợp với nhiệt từ khói thải cho công nghệ làm lạnh, bảo quản ứng dụng vào đời sống, sản xuất cũng như đảm bảo an ninh quốc phòng trên những vùng đảo xa và có thể lắp đặt trên các tàu đánh cá xa bờ là hết sức thiết thực.
