Chế tạo thành công môi chất RTIC: Triển vọng cho ngành xuất khẩu thủy sản

KẾT ĐÔNG SIÊU TỐC

Hiện nay, việc chọn chế độ kết đông thủy sản có tầm quan trọng đặc biệt vì nó ảnh hưởng đến chất lượng thủy sản và lượng điện năng tiêu hao trong quá trình sản xuất. Nhằm tạo ra một môi chất có khả năng làm lạnh nhanh nhưng ít hao phí năng lượng, tiến sĩ Đặng Văn Lái, Phó hiệu trưởng Trường cao đẳng Công nghiệp Tuy Hòa (chủ nhiệm đề tài) và nhóm cộng sự đã nghiên cứu để cho ra đời môi chất RTIC có khả năng làm lạnh ở -700C khi chạy trên mô hình máy lạnh cấp 1.

Theo tiến sĩ Đặng Văn Lái, để tạo độ lạnh ở nhiệt độ không khí -60 độ C, nhiệt độ bay hơi của môi chất phải đạt -70 độ C. Thế nhưng, chu trình lạnh 1 cấp với các môi chất lạnh truyền thống như Frêôn hay amôniắc thì không thể tạo được nhiệt độ -400C. Do đó, để sinh lạnh ở nhiệt độ thấp -70 độ C, dùng cho quá trình kết đông siêu tốc thủy sản, người ta đã sử dụng chu trình lạnh nhiều cấp hay ghép tầng. Tuy nhiên, hệ thống lạnh dựa vào các chu trình nhiều cấp hay ghép tầng rất cồng kềnh; có chi phí đầu tư ban đầu cao và công tác vận hành, bảo dưỡng phức tạp. Vì vậy, để tối ưu hóa chu trình máy lạnh 1 cấp, nhóm tác giả đã nghiên cứu và chế tạo môi chất lạnh RTIC.

Cũng theo tiến sĩ Đặng Văn Lái, việc nghiên cứu phương pháp để tạo hỗn hợp môi chất lạnh với các thành phần tối ưu vô cùng phức tạp vì công thức tính toán các thông số nhiệt vật lý, các phương trình trạng thái, các phương pháp tính toán cân bằng pha của hỗn hợp môi chất... chỉ mang tính chất gần đúng với các giả thiết. Tuy nhiên, sau một thời gian dài nghiên cứu, thử nghiệm nhiều lần, nhóm tác giả cũng đã phối trộn thành công hỗn hợp môi chất RTIC bao gồm 5 thành phần Argon, R14, R23, R134a, R123 (có thành phần pha lỏng, pha hơi khác nhau) được phối trộn theo phương pháp tối ưu.

Hệ thống làm lạnh sử dụng môi chất RTIC hoạt động như sau: Hơi môi chất gồm Argon, R14 sau khi sinh ra ở thiết bị bay hơi thì đi vào thiết bị hồi nhiệt sau đó thu nhiệt của dòng môi chất cao áp để tiếp tục bay hơi các thành phần còn lại và được máy nén hút về, nén lên áp suất cao và đẩy vào bình ngưng tụ giải nhiệt nước. Ở bình ngưng hơi, môi chất thải nhiệt cho nước và ngưng tụ môi chất R123 và R134a. Hỗn hợp môi chất ở trạng thái lỏng và hơi được dẫn vào thiết bị hồi nhiệt. Trong thiết bị hồi nhiệt, hỗn hợp môi chất cao áp thải nhiệt cho môi chất lạnh hạ áp, ngưng tụ hoàn toàn các môi chất thành phần còn lại là R23, R14 và Argon. Sau đó chất lỏng đi vào van tiết lưu và được đẩy vào thiết bị bay hơi. Trong thiết bị bay hơi, chất lỏng bay hơi thu nhiệt của môi trường lạnh để bay hơi môi chất Argon và R14. Hơi lạnh được máy nén hút về sau khi qua thiết bị hồi nhiệt. Như vậy vòng tuần hoàn môi chất được khép kín.

TRIỂN VỌNG CHO NGÀNH THỦY SẢN XUẤT KHẨU

Theo tiến sĩ Đặng Văn Lái, việc kết đông thường được thực hiện đối với các loài thủy sản có giá trị kinh tế cao để xuất khẩu vào các thị trường Mỹ, châu Âu, Nhật... như tôm, cá ngừ đại dương. Tuy nhiên, hiện nay, giá trị xuất khẩu của thủy hải sản Việt Nam nói chung, cá ngừ đại dương nói riêng vẫn còn thấp. Một trong những nguyên nhân làm cho giá trị của sản phẩm chưa đáp ứng được nhu cầu của thị trường nước ngoài là do khâu chế biến, bảo quản của ta còn yếu.

Để nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm tỉ lệ sản phẩm hỏng, tiết kiệm chi phí điện năng, giảm xử lý chất thải, năm 2013, Viện Nghiên cứu và Phát triển Vùng, Bộ KH-CN, phối hợp với Tập đoàn ABI tổ chức lễ khánh thành Phòng Thí nghiệm Công nghệ CAS (Công nghệ được ABI giới thiệu có thể giữ cho nông sản, thủy sản, thực phẩm tươi ngon đến 99,7% sau 10 năm bằng phương pháp và thiết bị đông lạnh nhanh) đầu tiên tại nước ta với chi phí đầu tư ban đầu khá tốn kém. Hiện tại, Công ty cổ phần Bá Hải (Phú Yên) đã được Bộ KH-CN tạo điều kiện để tiếp cận với công nghệ này.

Với môi chất RTIC, nhóm tác giả cũng đã chọn các thông số môi trường không khí phù hợp với công nghệ kết đông CAS của Công ty ABI Nhật Bản mà Việt Nam đang tiếp cận. Cụ thể, khi kết đông siêu tốc ở nhiệt độ không khí -60 độ C và vận tốc không khí 5m/s các tia khí lạnh thổi qua bề mặt sản phẩm, trên bề mặt sản phẩm nhanh chóng tạo nên một lớp băng mỏng bao bọc quanh sản phẩm, làm giảm mất nước và giữ sản phẩm không bị cháy và biến dạng về mặt cơ học. Cùng với đó, hình dạng và kích thước ban đầu của sản phẩm cũng được duy trì trong suốt quá trình kết đông nên giúp giữ cho phẩm chất của sản phẩm không bị biến đổi.

Theo ông Trần Thiện Thuật, Trưởng phòng Quản lý khoa học và hợp tác quốc tế, Trường cao đẳng Công nghiệp Tuy Hòa, tháng 1/2015, đề tài trên đã được Hội đồng KH-CN (Bộ Công thương) nghiệm thu tại Hà Nội với kết quả đánh giá loại khá. Đặc biệt, hội đồng đánh giá rất cao về tính khoa học, sự thân thiện với môi trường và tính khả thi trong việc giải quyết bài toán kết đông thủy sản phục vụ xuất khẩu của ngành thủy sản Phú Yên nói riêng cũng như cho ngành thủy sản trong nước nói chung. Hiện tại, nhà trường đăng ký đề tài này thành dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nước.