Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy ấp trứng gia cầm sử dụng phối hợp năng lượng biogas và năng lượng điện được nhóm tác giả Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội thực hiện, cho thấy tiềm năng tiết kiệm năng lượng điện, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Tận dụng nguồn năng lượng khí sinh học

Để đáp ứng nhu cầu con giống với số lượng lớn và chất lượng cao cho các trang trại chăn nuôi, trứng gia cầm phải được ấp bằng máy. Cho đến nay, hầu hết các máy ấp trứng gia cầm đều sử dụng năng lượng điện để cấp nhiệt cho quá trình ấp. Đây là nguồn năng lượng có giá thành cao đã làm tăng chi phí cho quá trình ấp. 

Trong khi đó nguồn năng lượng khí sinh học (biogas) được sản sinh trong các hầm xử lý chất thải ở các trang trại chăn nuôi gia cầm (không sử dụng đến hoặc sử dụng không hết), được thải trực tiếp vào khí quyển hoặc đốt cháy tự do, vừa gây lãng phí năng lượng vừa gây ô nhiễm môi trường.

Việc tận dụng khí sinh học không chỉ giúp xử lý chất thải mà còn được sử dụng thay thế năng lượng điện trong ấp trứng gia cầm 

Tuy nhiên, nếu chỉ dùng năng lượng biogas, đối với những máy ấp có dung tích tương đối lớn thì lượng khí này sản sinh không kịp nếu đốt liên tục. Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế chế tạo máy ấp trứng gia cầm sử dụng phối hợp năng biogas (ban ngày) và năng lượng điện (vào ban đêm) là giải pháp tích cực mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các cơ sở sản xuất giống gia cầm, góp phần tiết kiệm năng lượng điện và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Đến nay, ở trong và ngoài nước đã có một số nhà khoa học quan tâm nghiên cứu ứng dụng năng lượng biogas, hoặc năng lượng mặt trời để ấp trứng nhưng mới chỉ dừng lại ở dạng mô hình thí nghiệm, chưa triển khai ứng dụng trong sản xuất. Nguyên nhân do nguồn năng lượng biogas chưa lọc được tạp chất mặt khác do chưa có hệ thống thiết bị chuyển đổi năng lượng phù hợp, việc điều chỉnh chính xác các thông số như nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ lưu thông không khí trong buồng ấp khá phức tạp. Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy ấp trứng sử dụng phối hợp năng lượng khí sinh học và năng lượng điện để có thể triển khai ứng dụng rộng rãi trong sản xuất là vấn đề cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.

Nhận thấy tiềm năng rất lớn từ nguồn năng lượng khí sinh học trong chăn nuôi, Trường ĐH Công nghiệp Hà Nội đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy ấp trứng gia cầm sử dụng phối hợp năng lượng biogas và năng lượng điện". Đây là đề tài khoa học công nghệ do PGS.TS Phạm Thị Minh Huệ, Trưởng bộ môn khoa Cơ khí, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội làm chủ nhiệm.

ThS. Đỗ Minh Hiền thay mặt nhóm thực hiện trình bày kết quả nghiên cứu tại buổi nghiệm thu ngày 4/3/2021 tại Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội

Thành công nhờ ứng dụng khoa học công nghệ

Trên cơ sở nghiên cứu các thiết bị ấp trứng trên thế giới và Việt Nam với các nguồn năng lượng, công nghệ đang được sử dụng rộng rãi hiện nay, nhóm nghiên cứu đã tính toán, lựa chọn, thiết kế các kính thước bộ phận ấp của máy ATBĐ - 12000 như: Tủ ấp và các giàn khay đựng trứng, hệ thống trục đảo, quạt gió. Kết quả thí nghiệm đã được xác định được mức độ ảnh hưởng của tốc độ dòng khí đến tỷ lệ nở và phí điện năng riêng, từ đó lựa chọn được tốc độ dòng khí 3÷3,5m/s. Ứng với giá trị trên, các chỉ tiêu về tỷ lệ nở chất lượng gia cầm nở chi phí điện năng riêng đạt giá trị tương đối tốt.

Với kết quả đạt được nhóm nghiên cứu đã chế tạo thành công máy ấp trứng gia cầm sử dụng phối hợp năng lượng biogas và năng lượng điện ATBĐ-12000 có năng suất 12.000 quả/mẻ có cấu tạo đơn giản, thuận tiện trong vận hành. Đặc biệt, việc tận dụng nguồn năng lượng sẵn có tại cơ sở sản xuất đã giúp giảm chi phí cho quá trình ấp.

PGS.TS Phạm Thị Minh Huệ cho biết: "So với các máy ấp trứng gia cầm thông dụng sử dụng điện năng trong sản xuất, máy ấp trứng gia cầm ATBĐ-12000 có ưu điểm: tỷ lệ nở 80% ÷ 90% với thời gian ấp 27 ÷ 28 ngày chi phí năng lượng khí biogas từ 16 ÷ 18 m3 gas\lượt ấp. Về ngoại hình, vịt con mới nở nhanh nhẹn, khoẻ mạnh, ít bị hở rốn và nặng bụng. Kết quả thực nghiệm cho thấy hệ thống làm việc ổn định, các chỉ tiêu chất lượng đảm bảo thỏa mãn yêu cầu quá trình ấp nở với nguồn năng lượng khí biogas ở các trang trại chăn nuôi gia cầm trong cả nước." 

Ứng dụng tại cơ sở ấp trứng của ông Ngô Văn Minh, Phạm Ngũ Lão, Kim Động, Hưng Yên.

Sản phẩm của đề tài nghiên cứu đã được nhóm thực hiện ứng dụng thực tế tại cơ sở ấp trứng của ông Ngô Văn Minh, Phạm Ngũ Lão, Kim Động, Hưng Yên. Sản phẩm được phân tích, đánh giá đạt các chỉ tiêu chất lượng đảm bảo thỏa mãn yêu cầu quá trình ấp nở và phù hợp với khả năng đầu tư thiết bị của các cơ sở chăn nuôi gia cầm. 

Với những kết quả đã đạt được, đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy ấp trứng gia cầm sử dụng phối hợp năng lượng biogas và năng lượng điện” có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao. Đặc biệt, sản phẩm của đề tài nghiên cứu sử dụng phối hợp năng lượng điện và năng lượng biogas là giải pháp tích cực mang lại hiệu quả kinh tế trong hoạt động sản xuất chăn nuôi; đồng thời giải quyết bài toán năng lượng cũng như vấn đề xử lý chất thải gây ô nhiễm môi trường và có thể triển khai ứng dụng rộng rãi trong sản xuất.

Mai Anh