Tạp chí Công nghiệp nông thôn

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO: ĐÓNG GÓP KHOA HỌC TỪ KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ, TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH

Số phát hành: Tạp chí Công nghiệp nông thôn số 59/2025

Bài nghiên cứu khoa học Cơ khí Nông nghiệp
48 0
Tóm tắt

Trong bối cảnh nhu cầu phát triển năng lượng tái tạo ngày càng gia tăng, Khoa Cơ khí – Công nghệ, Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh đã triển khai nhiều nghiên cứu nhằm khai thác hiệu quả sinh khối và năng lượng mặt trời, hướng tới giải quyết các vấn đề chế biến nông sản, tiết kiệm chi phí và giảm phát thải khí nhà kính. Thứ nhất, các nghiên cứu về lò đốt trấu đã phát triển liên tục từ dạng thủ công đến hệ thống tự động hóa. Lò ghi hình nón (1993) cho thấy hiệu suất 60–80%, lò tự động được thiết kế cải tiến với vít tải cấp liệu và tháo tro giúp duy trì nhiệt độ ổn định (±0,5°C), đạt hiệu suất trên 80%. Các lò công suất lớn (40–250 kg/h) đã được ứng dụng tại nhiều tỉnh và cả ở Tanzania. Thứ hai, nghiên cứu về nhiệt phân và khí hóa sinh khối tập trung vào phụ phẩm nông nghiệp như trấu, mùn cưa, củi vụn. Thí nghiệm lò khí hóa ngược chiều cho thấy hiệu quả tối ưu ở ER = 0,3, với thành phần khí (CO, H₂, CH₄) >32%. Hệ thống khí hóa trấu kết hợp động cơ diesel có thể thay thế tới 81,6% nhiên liệu dầu. Công nghệ nhiệt phân liên tục đạt hiệu suất biochar 28,8–32,3% ở 500°C; syngas thu hồi thay thế tới 77% LPG. Biochar được chứng minh cải thiện độ phì nhiêu đất và năng suất cây trồng trong các thử nghiệm nông học. Thứ ba, năng lượng mặt trời (NLMT) được ứng dụng trong các hệ thống sấy nông sản – thủy sản. Công nghệ sấy đảo chiều gió (SRA) tích hợp bộ thu NLMT giúp giảm 40–78% nhiên liệu, tiết kiệm chi phí 15–20% và nâng cao chất lượng sản phẩm. Các hệ thống đã ứng dụng thành công với nhiều loại nông sản (lúa, sắn, nho, atisô) và thủy sản (cá dứa, cá lù đù), đảm bảo chất lượng cảm quan, dinh dưỡng và an toàn thực phẩm. Tổng thể, các nghiên cứu của Khoa đã khẳng định hiệu quả khoa học, kinh tế và xã hội, đồng thời mở ra tiềm năng mở rộng ứng dụng năng lượng tái tạo trong sản xuất nông nghiệp và công nghiệp tại Việt Nam và khu vực.

Từ khóa
Khí hóa sinh khối lò đốt trấu năng lượng tái tạo sấy năng lượng mặt trời than sinh học
Tài liệu tham khảo
  1. Phan Hieu Hien, G.R. Quick, I.E. Cruz. Conical grate rice husk combustor for
  2. grain drying. Philippine Engineering Journal, Volume 14 (1993), No2. https://www.journals.upd.edu.ph/index.php/pej/article/view/8121.
  3. Nguyen Thanh Nghi, Nguyen Van Xuan, Le Van Ban, Phan Hieu Hien, M. Gummert. Optimizing the operation and adoption of the 25 kg/h semi-automatic rice husk furnace in Vietnam. CEAT reseesearch and extension Journal, Benguet State University, Philippines. No.4, 2010.
  4. Trần Văn Tuấn, Nguyễn Thanh Nghị, Lê Quang Vinh, Nguyễn Văn Xuân. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng vào sản xuất lò đốt trấu tự động. Kỷ yếu Hội nghị Khoa học toàn quốc về Cơ khí tại Tp. Hồ Chí Minh, 2015.
  5. Trần Văn Tuấn và Phan Hiếu Hiền, Nghiên cứu giải pháp công nghệ hóa gas từ trấu làm nhiên liệu cho động cơ diesel kéo máy phát điện. Hội nghị Khoa học và Công nghệ toàn quốc về Cơ khí lần thứ IV, 2015.
  6. Phan Hiếu Hiền. Nghiên cứu sử dụng phụ phẩm củi vụn để sản xuất năng lượng cơ điện để phục vụ cơ giới hóa và công nghiệp hóa ở các vùng sâu vùng xa, đề tài cấp Bộ B2004-21-61, Bộ Giáo dục và Đào tạo.
  7. Nguyễn Văn Lành, Nguyễn Huy Bích, Bùi Ngọc Hùng. Năng lượng sinh khối và thực trạng phát triển hóa khí sinh khối tại Việt Nam. Hội nghị Khoa hoc và Công nghệ về Cơ khí lần thứ IV. 2015.
  8. Lanh N V, Bich N H, Hung B N, Khang D N and Preston T R. Effect of the air-flow on the production of syngas, tar and biochar using rice husk and sawdust as feedstock in an updraft gasifier stove. Livestock Research for Rural Development. Volume 28 (2016), Article #71. http://www.lrrd.org/lrrd28/5/lanh28071.html
  9. Nguyen Huy Bich, Nguyen Van Lanh, Bui Ngoc Hung. The Composition of Syngas and Biochar Produced by Gasifier from Viet Nam Rice Husk. International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, Volume 7 (2017) No. 6, p. 2258-2263. http://dx.doi.org/10.18517/ijaseit.7.6.2623
  10. Lanh N V, Bich N H, Quyen N N, Hung B N and Preston T R. A study on designing, manufacturing and testing a household rice husk gasifier. Livestock Research for Rural Development. Volume 30 (2018), Article #35. www.lrrd.org/lrrd30/2/lanh30035.html
  11. Lanh N V, Bich N H, Quyen N N, Hung B N and Preston T R. Water retention capacity of biochar and its effect on growth of maize. Livestock Research for Rural Development. Volume 31 (2019), Article #95. www.lrrd.org/lrrd31/6/lanh31095.html
  12. Nguyen Van Lanh, Nguyen Huy Bich, Bui Ngoc Hung and Nguyen Nam Quyen. Performance of Household Rice Husk Downdraft Gasifier in Vietnam: Modeling and experiment. International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, Volume 11 (2021) No. 5, pp. 1958-1963. http://dx.doi.org/10.18517/ijaseit.11.5.16160.
  13. Nguyễn Nam Quyền. Nghiên cứu kỹ thuật sản xuất than sinh học từ phụ phẩm nông nghiệp phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, đề tài cấp cơ sở CS-CB18-CKCN-01, Trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM.
  14. Phan Hieu Hien, Le Quang Vinh, Tran Thi Thanh Thuy, Tran Van Tuan, Solar-Assisted Dryers for Food and Farm Crops, Transactions of the ASABE, Vol. 52 (4): 1255-1259.
  15. Tran Van Tuan, Le Quang Vinh and Nguyen Van Xuan. Research on Cassava Drying, Application and Promotion of the Reversible Airflow Flatbed Dryers for Sliced Cassava. Journal of Food Science and Engineering 5 (2015) 150-158. doi: 10.17265/2159-5828/2015.03.007
  16. Truong Quang Truong, Tran Van Tuan, Le Quang Vinh, Le Văn Tuan, Vuong Thanh Tien. Implemetation of a Solar – Assisted Dryer for fish. The Intertational Conference on Agricultural & Bio-system Engineering 2017, Nong Lam University, Ho Chi Minh city, Viet Nam.
  17. Nguyễn Đức Khuyến, Nguyễn Hữu Hòa. Thiết kế chế tạo và khảo nghiệm máy sấy nông sản sử dụng năng lượng mặt trời theo nguyên lý hiệu ứng nhà kính. Tạp chí Công nghiệp Nông thôn, số 35/2019.
  18. Nguyễn Đức Khuyến, Nguyễn Huy Bích, Nguyễn Văn Công Chính, Nguyễn Hữu Hòa và Nguyễn Nam Quyền. Nghiên cứu công nghệ sấy cá lù đù sử dụng năng lượng mặt trời kết hợp với gia nhiệt bằng điện trở. Kỷ yếu Hội nghị khoa học Công nghệ chuyên ngành Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, Bộ NN&PTNT, 2018.
  19. Nguyễn Đức Khuyến, Nguyễn Huy Bích và Nguyễn Hữu Hòa. Nghiên cứu thực nghiệm sấy nho đỏ Ninh Thuận dạng nguyên chùm. Kỷ yếu Hội nghị khoa học Công nghệ chuyên ngành Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, Bộ NN&PTNT, 2018.
  20. TS. Lê Anh Đức và TS. Nguyễn Huy Bích. Nghiên cứu sấy bông atisô dùng năng lượng mặt trời. Tạp chí Cơ khí Việt Nam, pp. 38-43, 12/2013.
  21. Huy Bich Nguyen, Hay Nguyen. A Study on Beef Drying Regime towards Sustainable Energy. Asia Pacific Journal of Sustainable Agriculture Food and Energy (APJSAFE), ISSN: 2338-1345 – pp 41-46, Vol. 2. (2): 2014.
Cùng chuyên mục

Các bài trong chuyên đề «Cơ khí Nông nghiệp».

Xem thêm bài viết

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM ENZYME CELLULASE NHẰM NÂNG CAO KHẢ NĂNG TRÍCH LY PECTIN TỪ CÂY THẠCH ĐEN (MESONA CHINENSIS BENTH) LẠNG SƠN

ThS. Dương Thị Thu Hằng; ThS. Nguyễn Tiến Khương; ThS. Bùi Mỹ Trang; TS. Nguyễn Quang Đức; ThS. Bùi Thị Minh Tâm

Nghiên cứu này đánh giá tác động của enzyme cellulase đến khả năng trích ly pectin  từ cây thạch đen (Mesona chinensis Benth), một nguồn nguyên liệu giàu p...