Nghiên cứu [ Đăng ngày (29/05/2023) ]
Xác định lượng tổn thất nhiệt và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả bảo quản lạnh trên tàu cá vỏ composite
Hiện nay, đội tàu cá bằng vật liệu composite không ngừng gia tăng về số lượng, kích thước và công suất máy. Cùng với đó, sản lượng và hiệu quả đánh bắt cũng tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, chất lượng sản phẩm sau đánh bắt chưa được cải thiện và làm giảm đáng kể giá thành sản phẩm, ảnh hưởng đến thu nhập của ngư dân. Do đó, nâng cao hiệu quả bảo quản lạnh trên tàu cá vỏ composite là giải pháp quan trọng góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm.

Ảnh minh họa: Internet

Trong những năm gần đây, số lượng tàu cá nói chung và tàu đủ điều kiện đánh bắt xa bờ ngày càng tăng, trang thiết bị ngày càng hiện đại. Do đó, sản lượng khai thác cũng không ngừng tăng lên. Theo quy hoạch tổng thể phát triển thủy sản đến năm 2020, tầm nhìn 2030 thì đến năm 2020, tổng số tàu thuyền khai thác giảm còn 110.000 chiếc và đến năm 2030 giảm xuống còn 95.000 chiếc, bình quân giảm 1,5%/ năm. Trong đó, Số lượng tàu cá hoạt động khai thác tại vùng ven bờ và vùng lộng giảm xuống còn 70% vào năm 2020, số tàu đánh bắt xa bờ khoảng 28.000 - 30.000 chiếc. Cùng với đó, chỉ tiêu về sản lượng khai thác cũng giảm so với hiện tại. Tuy nhiên, các chỉ tiêu về giá trị xuất khẩu và thu nhập bình quân đầu người đều tăng, trong đó giá trị xuất khẩu tăng 6 - 7%/ năm giai đoạn 2020 – 2030. Để đạt được các chỉ tiêu đề ra cần hạn chế tối đa các tổn thất cả về mặt kỹ thuật và quản lý.

Một trong những tổn thất lớn đang được quan tâm hiện nay là tổn thất sau thu hoạch mà nguyên nhân chủ yếu là do công tác bảo quản sau thu hoạch chưa đảm bảo. Theo số liệu trong báo cáo tổng kết năm 2017 của Tổng cục Thủy sản (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn), mức tổn thất sau thu hoạch của ngành khai thác hải sản ước tính mỗi năm khoảng trên 20%, thậm chí lên đến 30% đối với các tàu lưới kéo bảo quản bằng đá ướp. Do đó, một trong những chỉ tiêu rất quan trọng đặt ra theo là giảm tổn thất sau thu hoạch sản phẩm khai thác hải sản xuống dưới 10%.

Nguyên nhân chính của tình trạng tổn thất sau thu hoạch cao là do phần lớn tàu khai thác thủy sản có công suất nhỏ, thiếu trang thiết bị bảo quản sản phẩm. Sản phẩm khai thác chủ yếu được bảo quản bằng nước đá xay. Thậm chí, có tàu thuyền nhỏ hiện vẫn bảo quản bằng ướp muối. Ngoài nguyên nhân do khai thác cá không đúng tiêu chuẩn và cá tạp, còn có nguyên nhân do bảo quản không đúng cách đó là do hầm bảo quản lạnh không đảm bảo yêu cầu về quá trình giữ nhiệt, độ kín nước cũng như trong khâu vệ sinh hầm. Đồng thời, việc chế tạo hầm bảo quản lạnh là dựa vào kinh nghiệm chứ chưa theo một tính toán thiết kết cụ thể nào. Bên cạnh đó, do quy trình khai thác thủy hải sản thường không ổn định, tàu đánh trúng đàn cá thường rút ngắn thời gian, quay vào bờ sớm; ngược lại nếu không trúng đàn, thời gian đi biển phải kéo dài, làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm khai thác từ đầu chuyến. Để giảm tổn thất sau thu hoạch, trong thời gian qua, Chính phủ và các Bộ đã ban hành nhiều van bản quản lý Nhà nước nhằm hỗ trợ ngư dân trong việc vay vốn, cải tạo điều kiện bảo quản, mua sắm trang thiết bị,.

Trên góc độ kỹ thuật, quy trình bảo quản (bao gồm cả phương thức bảo quản) và kết cấu hầm bảo quản có ảnh hưởng lớn đến tổn thất sau thu hoạch. Quy trình bảo quản đã được Tổng cục Thủy sản ban hành trong tài liệu hướng dẫn kỹ thuật vào năm 2019. Theo đó, sản phẩm trên các tàu khai thác xa bờ phải thực hiện theo các bước: đưa hải sản lên boong, xử lý sơ bộ, phân loại, bảo quản (ướp đá, lạnh kết hợp,…), theo dõi bảo quản – vận chuyển, bốc dỡ hải sản.

Về kết cấu hầm bảo quản, tùy theo vật liệu chế tạo vỏ tàu mà kết cấu hầm và miệng hầm bảo quản là khác nhau. Đối với tàu vỏ gỗ, kết cấu hầm bảo quản lạnh chủ yếu gồm tấm xốp ép chặt vào vách hầm và vách được đóng chặn bằng gỗ tấm dày từ 1,5cm ÷ 2,0cm, thành vách hầm được sơn hoặc phủ bạt. Trên miệng hầm được đậy bằng gỗ có đệm cao su dày 5mm để giữ kín. Với kết cấu như vậy thì không đạt độ kín nước, giữ nhiệt kém làm cho đá tan chảy rất nhanh, tốn rất nhiều thời gian cho khâu vệ sinh hầm. Bên cạnh đó, tuổi thọ của hầm này cũng rất ngắn, khoảng 5-6 năm sử dụng buộc phải làm hầm mới. Chính vì vậy, chi phí cho mỗi chuyến biển khá cao do phải dự trữ thêm nhiều đá lạnh để bổ sung cho khâu bảo quản sau khi đánh bắt. Tuy nhiên việc bổ sung thêm đá lạnh chỉ được thực hiện phần trên bề mặt hầm còn phần bên dưới gần như không thể thực hiện được, nên chất lượng bảo quản sản phẩm sau khi khai thác không hiệu quả làm giảm giá trị thủy sản sau khi đánh bắt. Một số ít tàu gỗ đã sử dụng công nghệ lắp đặt hầm lạnh mới với kết cấu tấm gỗ - lớp foam PU (Polyurethane) – lớp phủ bằng inox. Với kết cấu như vậy, hầm có độ kín cao, giữ nhiệt tốt và dễ dàng trong khâu vệ sinh. Tuổi thọ của hầm cũng tăng lên khoảng 12 - 15 năm. Tuy nhiên, sau một thời gian sử dụng thì lớp silicon liên kết giữa các mối nối inox có thể bị rò, bong tách dẫn đến độ kín nước không cao làm giảm khả năng giữ nhiệt, và làm mục kết cấu gỗ của vỏ tàu do nước ngấm vào và bị đọng lại bên trong. Theo đề xuất của tiến sĩ Vũ Như Tân và cộng sự, kết cấu hầm bảo quản giống như trên nhưng thay lớp inox bằng lớp vật liệu composite. Kết cấu này đã khắc phục được nhược điểm của các mối nối nằng inox.

Đối với tàu vỏ composite, hầm lạnh được thiết kế theo công nghệ kiểu sandwich gồm lớp composite vỏ tàu hoặc vách – lớp foam PU – lớp composite ốp. Lớp ốp bằng composite trong cùng liên kết rất tốt với lớp composite vỏ tàu hoặc vách nên hầm đảm bảo độ kín cao, cách nhiệt tốt, bề mặt hầm nhẵn nên thuận tiện trong khâu vệ sinh. Nắp hầm cũng được kết cấu theo kiểu sandwich, gồm hai nắp. Nắp trong giữ vai trò cách nhiệt, cách âm và làm kín hầm với môi trường bên ngoài, nắp ngoài có tác dụng làm kín nước. Qua thực tế sử dụng cho thấy tuổi thọ của hầm bảo quản trên tàu vỏ composite trên 20 năm.

Về phương pháp tính toán, cho đến nay chưa có tài liệu và công trình nào nghiên cứu về phương pháp tính toán, thiết kế hầm bảo quản cho tàu cá hoặc tính toán tổn thất nhiệt cho đối tượng này. Các tài liệu chủ yếu giới thiệu chung về nhiệt và bảo quản lạnh cho các loại kho lạnh, tủ lạnh,… với các kiểu kết cấu vách và vật liệu khác nhau. Trong đó, các tài liệu trong nước phải kể đến như: Truyền nhiệt của Đặng Quốc Phú và các tác giả, Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh của Nguyễn Đức Lợi,… Qua các phân tích nêu trên cho thấy vai trò quan trọng của việc đánh giá tổn thất nhiệt để làm cơ sở đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả bảo quản lạnh cho tàu cá Việt Nam nói chung và tàu cá vỏ composite nói riêng.

Chất lượng bảo quản sản phẩm trong hầm tàu cá nói chung và tàu vỏ composite nói riêng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như phương pháp khai thác, phương pháp bảo quản, kết cấu hầm bảo quản, cách thức xếp dỡ, thời gian bảo quản,… Trong đó, kết cấu hầm bảo quản, thời gian bảo quản có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm sau khai thác. Việc tăng chiều dày lớp vật liệu cách nhiệt sẽ góp phần giảm tổn thất nhiệt và qua đó giúp nâng hiệu quả bảo quản lạnh của hầm mà ít ảnh hưởng đến giá thành chế tạo. Thời gian chuyến biển có ảnh hưởng rất lớn đến lượng đá tan trong hầm bảo quản. Nghĩa là nó ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng bảo quản sản phẩm. Tùy theo yêu cầu của ngành nghề, nhưng để sản phẩm có chất lượng tốt thì thời gian chuyến biển không nên quá 10 ngày, tốt nhất là từ 5 ngày trở xuống. Đối với giải pháp thay đổi về kết cấu, bên cạnh việc tăng chiều dày lớp vật liệu cách nhiệt, cần có những nghiên cứu về tỷ trọng của vật liệu PU hoặc chọn loại vật liệu cách nhiệt khác tốt hơn.

nnttien
Theo Tạp chí KH - CN Thủy sản Trường ĐH Nha Trang, Số 4/2022
In bài viết  
Bookmark
Ý kiến của bạn

Nghiên cứu mới  
 
Các nhà khoa học ghi lại được vụ nổ tia gamma hiếm gặp do sét đánh
Nghiên cứu gần đây được đăng trên tạp chí Science Advances đã mang lại những hiểu biết mới đầy thú vị về hiện tượng sét và các hiện tượng liên quan trong khí quyển. Các nhà khoa học từ Đại học Osaka lần đầu tiên quan sát được một vụ nổ bức xạ mạnh gọi là tia gamma trên mặt đất (TGF) xảy ra đồng thời với tia sét trong quá trình phóng điện sét.


 
Sáng kiến mới  
 
 

CASTI TiVi




© Copyright 2020 Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Địa chỉ: 118/3 Trần Phú - Phường Cái Khế - thành phố Cần Thơ
Giấy phép số: 05/ GP-TTĐT, do Sở Thông tin và Truyền Thông thành phố Cần Thơ cấp ngày 23/5/2017
Trưởng Ban biên tập: Ông Vũ Minh Hải - Giám Đốc Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Ghi rõ nguồn www.trithuckhoahoc.vn khi bạn sử dụng lại thông tin từ website này
-->