Hệ thống mái vòm khí - Hướng đi mới cho nuôi tôm công nghệ cao và thích ứng biến đổi khí hậu
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu diễn biến phức tạp, dịch bệnh trên tôm nuôi ngày càng khó kiểm soát và yêu cầu về an toàn thực phẩm ngày càng khắt khe, việc ứng dụng công nghệ cao vào sản xuất là xu hướng tất yếu của ngành nuôi trồng thủy sản.
Mới đây, tại thành phố Thanh Đảo (Trung Quốc), một mô hình nuôi tôm ứng dụng mái vòm khí bơm căng cách nhiệt đang được triển khai thử nghiệm và bước đầu cho kết quả tích cực. Công nghệ này được đánh giá có thể mở ra một giai đoạn phát triển mới cho ngành tôm công nghiệp.
1. Bối cảnh và sự chuyển dịch sông nghệ trong nuôi tôm tại Trung Quốc
Trung Quốc là một trong những quốc gia dẫn đầu thế giới về nuôi tôm với sản lượng trên 2 triệu tấn mỗi năm. Trong đó, tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) là đối tượng nuôi chủ lực. Hiện nay, khoảng 70% sản lượng vẫn đến từ các ao đất, ao lót bạt ngoài trời và nhà khung thép phủ màng nhựa. Tuy nhiên, mô hình này đang đối mặt với những rủi ro an toàn sinh học và sự gián đoạn chu kỳ sản xuất trong mùa đông.
Ao đất và ao bạt ngoài trời: Khó kiểm soát dịch bệnh, an toàn sinh học thấp và không thể nuôi vào mùa đông.
Nhà khung thép phủ màng nhựa: Dù giúp kiểm soát nhiệt độ nhưng lại tiêu tốn nhiều năng lượng vào mùa đông và có thể rất nóng vào mùa hè, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe tôm và điều kiện làm việc của người nuôi.
Để duy trì vị thế và tối ưu hóa lợi nhuận, ngành nuôi tôm đang chuyển dịch mạnh mẽ sang các hệ thống công nghiệp có kiểm soát môi trường (Controlled-environment systems), nơi các yếu tố ngoại cảnh được quản lý bằng hạ tầng kỹ thuật thay vì phụ thuộc vào tự nhiên.
2. Mái vòm khí - Giải pháp công nghệ mới
Mô hình mái vòm khí bơm căng là một bước tiến mới trong nuôi tôm công nghệ cao. Đây là hệ thống bao che lớn, trọng lượng nhẹ, được giữ đứng vững bằng áp suất không khí bên trong thay vì khung cứng
Cấu tạo: Sử dụng hai lớp màng sợi polyester phủ nhựa PVC và đặc biệt là lớp ngoài phủ PVDF (Polyvinylidene fluoride). Lớp phủ PVDF đóng vai trò then chốt nhờ khả năng kháng tia UV vượt trội và tính năng tự làm sạch (self-cleaning), giúp duy trì độ bền và khả năng truyền sáng lâu dài. Giữa hai lớp màng là các tấm cách nhiệt chuyên dụng.
Cấu trúc được duy trì hình dáng bằng hệ thống máy thổi khí, tạo áp suất nội tại cao hơn bên ngoài từ 100-200 Pa. Hệ thống khóa khí (air locks) tại lối vào đảm bảo áp suất này luôn duy trì ổn định.
Các ưu thế của hệ thống:
- Ngăn chặn tác nhân ngoại lai: Thiết kế khép kín hoàn toàn ngăn chặn mầm bệnh từ động vật hoang dã, côn trùng và các tác nhân lây nhiễm theo nguồn nước mưa hoặc gió.
- Tối ưu hóa trao đổi chất: Sự ổn định môi trường cho phép ứng dụng hiệu quả công nghệ Biofloc hoặc hệ thống tuần hoàn (RAS), giảm thiểu tối đa nhu cầu thay nước.
- Môi trường làm việc: Không gian rộng rãi, thoáng đãng và nhiệt độ ổn định giúp nhân viên kỹ thuật có điều kiện tốt nhất để thực hiện các nghiệp vụ chuyên môn, từ đó quản lý rủi ro tốt hơn.
Mới đây, tại thành phố Thanh Đảo (Trung Quốc), một mô hình nuôi tôm ứng dụng mái vòm khí bơm căng cách nhiệt đang được triển khai thử nghiệm và bước đầu cho kết quả tích cực. Công nghệ này được đánh giá có thể mở ra một giai đoạn phát triển mới cho ngành tôm công nghiệp.
1. Bối cảnh và sự chuyển dịch sông nghệ trong nuôi tôm tại Trung Quốc
Trung Quốc là một trong những quốc gia dẫn đầu thế giới về nuôi tôm với sản lượng trên 2 triệu tấn mỗi năm. Trong đó, tôm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) là đối tượng nuôi chủ lực. Hiện nay, khoảng 70% sản lượng vẫn đến từ các ao đất, ao lót bạt ngoài trời và nhà khung thép phủ màng nhựa. Tuy nhiên, mô hình này đang đối mặt với những rủi ro an toàn sinh học và sự gián đoạn chu kỳ sản xuất trong mùa đông.
Ao đất và ao bạt ngoài trời: Khó kiểm soát dịch bệnh, an toàn sinh học thấp và không thể nuôi vào mùa đông.
Nhà khung thép phủ màng nhựa: Dù giúp kiểm soát nhiệt độ nhưng lại tiêu tốn nhiều năng lượng vào mùa đông và có thể rất nóng vào mùa hè, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe tôm và điều kiện làm việc của người nuôi.
Để duy trì vị thế và tối ưu hóa lợi nhuận, ngành nuôi tôm đang chuyển dịch mạnh mẽ sang các hệ thống công nghiệp có kiểm soát môi trường (Controlled-environment systems), nơi các yếu tố ngoại cảnh được quản lý bằng hạ tầng kỹ thuật thay vì phụ thuộc vào tự nhiên.
2. Mái vòm khí - Giải pháp công nghệ mới
Mô hình mái vòm khí bơm căng là một bước tiến mới trong nuôi tôm công nghệ cao. Đây là hệ thống bao che lớn, trọng lượng nhẹ, được giữ đứng vững bằng áp suất không khí bên trong thay vì khung cứng
Cấu tạo: Sử dụng hai lớp màng sợi polyester phủ nhựa PVC và đặc biệt là lớp ngoài phủ PVDF (Polyvinylidene fluoride). Lớp phủ PVDF đóng vai trò then chốt nhờ khả năng kháng tia UV vượt trội và tính năng tự làm sạch (self-cleaning), giúp duy trì độ bền và khả năng truyền sáng lâu dài. Giữa hai lớp màng là các tấm cách nhiệt chuyên dụng.
Cấu trúc được duy trì hình dáng bằng hệ thống máy thổi khí, tạo áp suất nội tại cao hơn bên ngoài từ 100-200 Pa. Hệ thống khóa khí (air locks) tại lối vào đảm bảo áp suất này luôn duy trì ổn định.
Các ưu thế của hệ thống:
- Ngăn chặn tác nhân ngoại lai: Thiết kế khép kín hoàn toàn ngăn chặn mầm bệnh từ động vật hoang dã, côn trùng và các tác nhân lây nhiễm theo nguồn nước mưa hoặc gió.
- Tối ưu hóa trao đổi chất: Sự ổn định môi trường cho phép ứng dụng hiệu quả công nghệ Biofloc hoặc hệ thống tuần hoàn (RAS), giảm thiểu tối đa nhu cầu thay nước.
- Môi trường làm việc: Không gian rộng rãi, thoáng đãng và nhiệt độ ổn định giúp nhân viên kỹ thuật có điều kiện tốt nhất để thực hiện các nghiệp vụ chuyên môn, từ đó quản lý rủi ro tốt hơn.
 |
| Hệ thống mái vòm khí (màu trắng) bên cạnh hệ thống khung thép phủ màng nhựa |
Khác với nhà khung thép phủ màng nhựa, mái vòm khí nhẹ hơn, linh hoạt hơn và có thể lắp đặt trên hạ tầng ao nuôi hiện có. Trong môi trường nuôi tôm nước mặn, hơi muối là "kẻ thù" của mọi cấu trúc thép. Thiết kế không khung kim loại của nhà màng khí căng giúp loại bỏ hoàn toàn rủi ro bị ăn mòn, giảm chi phí bảo trì và kéo dài tuổi thọ công trình.
3. Kết quả thử nghiệm
Trong thử nghiệm tại Tập đoàn Thủy sản Minsheng (Sơn Đông, Trung Quốc) cho kết quả vượt trội so với hệ thống nhà thép phủ màng nhựa trong cùng điều kiện nuôi tương đương
Nhiệt độ không khí: Biến động nhiệt độ trong nhà kính lên tới 24 ℃, trong khi ở nhà mái vòm khí chỉ dao động khoảng 2,9 ℃.
Nhiệt độ nước: Trong nhà kính có biến động nhiệt nước hàng ngày là 1.1°C, nhà màng khí căng duy trì mức biến động 0.2°C.
Tốc độ tăng trưởng của tôm: Với mật độ nuôi cao, tôm trong hệ thống mái vòm khí lớn nhanh hơn 13.41% so với nhà kính.
Môi trường làm việc: Nhân viên làm việc bên trong nhà màng cảm thấy thoải mái hơn, giúp họ có nhiều thời gian chăm sóc và quản lý tôm tốt hơn
4. Tầm nhìn và ứng dụng tại Việt Nam
Thực tiễn cho thấy, xu hướng nuôi tôm hiện đại đang chuyển mạnh từ mô hình phụ thuộc tự nhiên sang mô hình kiểm soát môi trường khép kín, an toàn sinh học cao và sản xuất quanh năm.
Đối với các địa phương có tiềm năng nuôi tôm, đặc biệt là các vùng chịu ảnh hưởng của thời tiết khắc nghiệt, việc nghiên cứu, tiếp cận công nghệ này có thể mang lại các lợi ích như:
Tối ưu hóa chi phí vận hành: Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao hơn, nhưng chi phí vận hành lại thấp hơn đáng kể so với nuôi trong nhà kính khung thép phủ màng nhựa. Việc sử dụng máy thổi khí để duy trì áp suất tiêu tốn ít năng lượng hơn nhiều so với việc phải sưởi ấm hoặc làm mát toàn bộ khối tích không khí lớn trong nhà kính truyền thống.
Giảm thiểu rủi ro đầu tư: Sự ổn định môi trường giúp loại bỏ rủi ro sốc nhiệt và dịch bệnh, rút ngắn thời gian nuôi giúp tăng số vụ trong năm, đảm bảo khả năng dự báo sản lượng và lợi nhuận - một yếu tố then chốt cho các dự án quy mô lớn.
Tiềm năng mở rộng: Hệ thống có thể được lắp đặt trực tiếp trên các hạ tầng ao sẵn có mà không cần xây dựng nền móng phức tạp. Công nghệ này có thể ứng dụng nuôi cho các loài thủy sản giá trị cao khác như cá song, cá tầm hoặc trong sản xuất ương dương giống.
Công nghệ mái vòm khí không chỉ là một giải pháp kỹ thuật, mà còn thể hiện xu hướng chuyển đổi sang mô hình nuôi trồng thủy sản kiểm soát môi trường, nâng cao an toàn sinh học và thích ứng biến đổi khí hậu - phù hợp định hướng của Chiến lược phát triển thủy sản Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045.
3. Kết quả thử nghiệm
Trong thử nghiệm tại Tập đoàn Thủy sản Minsheng (Sơn Đông, Trung Quốc) cho kết quả vượt trội so với hệ thống nhà thép phủ màng nhựa trong cùng điều kiện nuôi tương đương
Nhiệt độ không khí: Biến động nhiệt độ trong nhà kính lên tới 24 ℃, trong khi ở nhà mái vòm khí chỉ dao động khoảng 2,9 ℃.
Nhiệt độ nước: Trong nhà kính có biến động nhiệt nước hàng ngày là 1.1°C, nhà màng khí căng duy trì mức biến động 0.2°C.
Tốc độ tăng trưởng của tôm: Với mật độ nuôi cao, tôm trong hệ thống mái vòm khí lớn nhanh hơn 13.41% so với nhà kính.
Môi trường làm việc: Nhân viên làm việc bên trong nhà màng cảm thấy thoải mái hơn, giúp họ có nhiều thời gian chăm sóc và quản lý tôm tốt hơn
4. Tầm nhìn và ứng dụng tại Việt Nam
Thực tiễn cho thấy, xu hướng nuôi tôm hiện đại đang chuyển mạnh từ mô hình phụ thuộc tự nhiên sang mô hình kiểm soát môi trường khép kín, an toàn sinh học cao và sản xuất quanh năm.
Đối với các địa phương có tiềm năng nuôi tôm, đặc biệt là các vùng chịu ảnh hưởng của thời tiết khắc nghiệt, việc nghiên cứu, tiếp cận công nghệ này có thể mang lại các lợi ích như:
Tối ưu hóa chi phí vận hành: Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao hơn, nhưng chi phí vận hành lại thấp hơn đáng kể so với nuôi trong nhà kính khung thép phủ màng nhựa. Việc sử dụng máy thổi khí để duy trì áp suất tiêu tốn ít năng lượng hơn nhiều so với việc phải sưởi ấm hoặc làm mát toàn bộ khối tích không khí lớn trong nhà kính truyền thống.
Giảm thiểu rủi ro đầu tư: Sự ổn định môi trường giúp loại bỏ rủi ro sốc nhiệt và dịch bệnh, rút ngắn thời gian nuôi giúp tăng số vụ trong năm, đảm bảo khả năng dự báo sản lượng và lợi nhuận - một yếu tố then chốt cho các dự án quy mô lớn.
Tiềm năng mở rộng: Hệ thống có thể được lắp đặt trực tiếp trên các hạ tầng ao sẵn có mà không cần xây dựng nền móng phức tạp. Công nghệ này có thể ứng dụng nuôi cho các loài thủy sản giá trị cao khác như cá song, cá tầm hoặc trong sản xuất ương dương giống.
Công nghệ mái vòm khí không chỉ là một giải pháp kỹ thuật, mà còn thể hiện xu hướng chuyển đổi sang mô hình nuôi trồng thủy sản kiểm soát môi trường, nâng cao an toàn sinh học và thích ứng biến đổi khí hậu - phù hợp định hướng của Chiến lược phát triển thủy sản Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045.
Trần Xuân Quang, Tổng hợp, lược dịch từ thefishsite.com
Tác giả: Cán bộ 1
Ý kiến bạn đọc
Bạn cần đăng nhập với tư cách là Thành viên chính thức để có thể bình luận
Danh mục
Thống kê truy cập
- Đang truy cập20
- Máy chủ tìm kiếm4
- Khách viếng thăm16
- Hôm nay11,178
- Tháng hiện tại372,788
- Tổng lượt truy cập19,571,950
