Projeto de Secagem de Tabaco de Guizhou Zhongye

Em toda a cadeia de produção do tabaco, o processo de secagem determina diretamente a qualidade das folhas de tabaco, bem como a compatibilidade ambiental e a eficiência económica da produção. Em 2022, Guiyang, Guizhou – uma "região produtora de tabaco curado a fogo de alta qualidade na China" – introduziu o Sistema de Secagem de Tabaco Zhongye de Guizhou. Ao substituir o modo tradicional de queima a carvão pela tecnologia de bomba de calor de fonte de ar, este sistema resolveu o antigo problema de poluição do setor. Com as suas características de "alta eficiência, estabilidade e baixo consumo de energia", tornou-se uma referência na modernização e atualização da indústria de secagem de tabaco no sudoeste da China.

Guiyang, Guizhou, possui um clima subtropical húmido, com uma temperatura média anual de cerca de 15°C e um solo rico em potássio e fósforo, o que a torna uma importante base nacional para a produção de tabaco curado em estufa. No entanto, antes do lançamento do projecto Zhongye, a região dependia há muito dos tradicionais celeiros de cura de tabaco a carvão: o carvão era utilizado como combustível e a temperatura era ajustada manualmente. Este modo de produção apresentava múltiplas desvantagens: a combustão do carvão emitia monóxido de carbono e dióxido de enxofre, pondo em risco a saúde dos produtores de tabaco e agravando a poluição do ar, o que contrariava o posicionamento de Guiyang de "prioridade ecológica"; a precisão do controlo manual da temperatura era baixa, com flutuações de temperatura superiores a ±5°C, o que levava à secagem irregular das folhas de tabaco, à deterioração da qualidade e à redução dos preços de compra; cada celeiro de cura exigia pessoal dedicado 24 horas por dia, com uma média de 3 a 4 horas de trabalho por dia, resultando em elevados custos de mão-de-obra.

Para resolver estas deficiências, a equipa de Guizhou Zhongye, após pesquisa e demonstração, lançou o sistema de secagem de tabaco com bomba de calor de fonte de ar em 2022. O seu princípio fundamental é absorver energia térmica de baixo grau do ar, convertê-la em energia térmica de alto grau através de um compressor e, em seguida, fornecer ar quente a temperatura constante através de uma conduta de ar circulante para obter uma secagem uniforme das folhas de tabaco, reconstruindo fundamentalmente a lógica de fornecimento de energia.

A simplicidade de operação e a poupança de mão-de-obra são as experiências mais intuitivas para os produtores de tabaco. Os celeiros de cura tradicionais dependiam da experiência para o ajuste da temperatura, o que facilmente prejudicava a qualidade das folhas de tabaco; o sistema Zhongye está equipado com um painel táctil inteligente. Os produtores de tabaco apenas necessitam de selecionar o programa de secagem de acordo com a variedade e maturidade do tabaco, e o sistema controlará a temperatura e a humidade de forma automática e precisa: 38-42 °C com 70%-75% de humidade durante a "fase de amarelecimento", 50-55 °C com 40%-45% de humidade durante a "fase de fixação da cor" e 65-70 °C durante a "fase de secagem do caule". Não há necessidade de pessoal de serviço durante todo o processo – o sistema monitoriza os dados em tempo real e envia atualizações do progresso através de uma aplicação móvel, poupando mais de 3 horas de trabalho por dia para cada celeiro de cura.

A operação estável e o baixo consumo de energia reduzem os custos para as empresas. Os componentes principais do sistema utilizam compressores de nível industrial e ventiladores de frequência variável, que podem operar de forma estável num ambiente de -10 °C a 40 °C, evitando a queda repentina de temperatura nos celeiros de cura tradicionais causada pela combustão insuficiente do carvão. Em termos de consumo energético, a secagem de 1 tonelada de folhas de tabaco secas consome 80 a 100 kWh de eletricidade. Com base no preço da eletricidade industrial de Guiyang de 0,6 yuans por kWh, o custo é de 48 a 60 yuans; em contraste, um celeiro de cura tradicional a carvão requer 0,3 toneladas de carvão para secar 1 tonelada de folhas de tabaco. A um preço do carvão de 1.200 yuans por tonelada, o custo é de 360 ​​​​​yuans, excluindo os custos ocultos, como o transporte de carvão e a limpeza de cinzas. O custo energético do sistema Zhongye é de apenas 1/6 a 1/7 do modo tradicional, poupando quase 30.000 yuans por ano para um local de processamento com uma capacidade de secagem anual de 100 toneladas.

Mais importante ainda, o sistema resolve completamente o problema das emissões de poluentes. Um celeiro de cura tradicional emite 0,8 toneladas de dióxido de carbono, 0,012 toneladas de dióxido de enxofre e 0,005 toneladas de monóxido de carbono ao secar 1 tonelada de folhas de tabaco secas, poluindo o ambiente e afetando a segurança das folhas de tabaco; o sistema Zhongye atinge zero combustão e zero emissões de gases de escape, consumindo apenas uma pequena quantidade de eletricidade quando o compressor está em funcionamento. Uma unidade de processamento com uma capacidade de secagem anual de 100 toneladas pode reduzir as emissões de dióxido de carbono em 80 toneladas, as de dióxido de enxofre em 1,2 toneladas e as de monóxido de carbono em 0,5 toneladas por ano – o equivalente à absorção de carbono de 440 árvores adultas, contribuindo para a proteção ecológica de Guiyang.

Em termos de melhoria da qualidade, devido às grandes flutuações de temperatura e ao elevado teor de poeira no ar quente, os celeiros de cura tradicionais causam frequentemente "nervuras verdes" e "bordas queimadas" nas folhas de tabaco, sendo a taxa de folhas de tabaco de primeira qualidade de apenas 60% a 70%. O sistema Zhongye controla a temperatura com uma precisão de ±1°C e a humidade com uma precisão de ±3%. O fornecimento de ar quente limpo permite a evaporação uniforme da humidade nas folhas de tabaco, preservando as substâncias aromáticas. Os testes mostram que a taxa de folhas de tabaco de primeira qualidade secas por este sistema excede os 85%, com coloração dourada, teor de óleo suficiente e boa combustibilidade. O preço de compra por quilo de folhas de tabaco aumenta 0,8 a 1,2 yuans, aumentando diretamente o rendimento dos produtores de tabaco.

Após a aplicação bem-sucedida do sistema Zhongye em Guiyang, em 2022, foi rapidamente promovido para as principais áreas produtoras de tabaco, como Qingzhen, Xiuwen e Kaiyang. Até ao final de 2023, mais de 50 locais de processamento tinham adoptado o sistema, reduzindo a poluição em mais de 4.000 toneladas por ano e aumentando o rendimento total dos produtores de tabaco em mais de 2 milhões de yuans.

No futuro, com o avanço das metas de "duplo carbono" (pico de carbono e neutralidade de carbono) e o desenvolvimento da modernização agrícola, o sistema Zhongye será ainda mais otimizado: combinando os abundantes recursos de energia solar de Guiyang, será desenvolvido um modelo híbrido de fornecimento de energia "bomba de calor de fonte de ar + energia solar" para reduzir o consumo de energia; o sistema de controlo inteligente será atualizado para alcançar a ligação IoT com as bases de plantação de tabaco, ajustando automaticamente os parâmetros de acordo com o teor de humidade das folhas de tabaco em tempo real. Este sistema continuará a desempenhar um papel de demonstração, promovendo a transformação da agricultura tradicional numa agricultura moderna verde, eficiente e sustentável.