Progetto di essiccazione del tabacco di Guizhou Zhongye

Nell'intera catena di produzione del tabacco, il processo di essiccazione determina direttamente la qualità delle foglie di tabacco, nonché il rispetto dell'ambiente e l'efficienza economica della produzione. Nel 2022, Guiyang, Guizhou - una "zona di produzione di tabacco flue cured di alta qualità in Cina" - ha introdotto il sistema di essiccazione del tabacco Guizhou Zhongye. Sostituendo la tradizionale modalità a carbone con la tecnologia della pompa di calore ad aria, questo sistema ha risolto l’annoso problema dell’inquinamento del settore. Con le sue caratteristiche di "alta efficienza, stabilità e basso consumo energetico", è diventato un punto di riferimento per la modernizzazione e il miglioramento dell'industria dell'essiccazione del tabacco nella Cina sudoccidentale.

Guiyang, nella provincia di Guizhou, ha un clima subtropicale umido, con una temperatura media annua di circa 15 °C e un suolo ricco di potassio e fosforo, che la rendono un'importante base nazionale per il tabacco essiccato al fuoco. Tuttavia, prima dell'avvio del progetto Zhongye, la zona si affidava da tempo ai tradizionali magazzini di essiccazione del tabacco alimentati a carbone: il carbone veniva utilizzato come combustibile e la temperatura veniva regolata manualmente. Questa modalità presentava diversi svantaggi: la combustione del carbone emetteva monossido di carbonio e anidride solforosa, mettendo a repentaglio la salute dei coltivatori di tabacco e peggiorando l'inquinamento atmosferico, in contrasto con la posizione di "priorità ecologica" di Guiyang; la precisione del controllo manuale della temperatura era bassa, con fluttuazioni di temperatura superiori a ±5 °C, che portavano a un'essiccazione non uniforme delle foglie di tabacco, a una qualità inferiore e a un prezzo di acquisto inferiore; ogni magazzino di essiccazione richiedeva personale dedicato in servizio 24 ore su 24, con un impegno medio giornaliero di 3-4 ore, con conseguenti elevati costi di manodopera.

Per ovviare a queste carenze, il team di Guizhou Zhongye, dopo ricerche e dimostrazioni, ha lanciato nel 2022 il sistema di essiccazione del tabacco con pompa di calore ad aria. Il suo principio fondamentale è quello di assorbire l'energia termica di bassa qualità dall'aria, convertirla in energia termica di alta qualità tramite un compressore e quindi fornire aria calda a temperatura costante attraverso un condotto di circolazione dell'aria per ottenere un'essiccazione uniforme delle foglie di tabacco, ricostruendo radicalmente la logica di fornitura di energia.

Semplicità operativa e risparmio di manodopera sono le esperienze più intuitive per i coltivatori di tabacco. I tradizionali magazzini di essiccazione si affidavano all'esperienza per la regolazione della temperatura, il che comprometteva facilmente la qualità delle foglie di tabacco; il sistema Zhongye è dotato di un pannello touch intelligente. I coltivatori di tabacco devono solo selezionare il programma di essiccazione in base alla varietà e al grado di maturazione del tabacco, e il sistema controllerà automaticamente e accuratamente temperatura e umidità: 38-42 °C con umidità del 70-75% durante la "fase di ingiallimento", 50-55 °C con umidità del 40-45% durante la "fase di fissaggio del colore" e 65-70 °C durante la "fase di essiccazione dei gambi". Non è richiesto personale in servizio durante l'intero processo: il sistema monitora i dati in tempo reale e invia aggiornamenti sullo stato di avanzamento tramite un'APP mobile, risparmiando oltre 3 ore di lavoro al giorno per ciascun magazzino di essiccazione.

Il funzionamento stabile e il basso consumo energetico riducono i costi per le imprese. I componenti principali del sistema adottano compressori di livello industriale e ventilatori a frequenza variabile, che possono funzionare stabilmente in un ambiente compreso tra -10°C e 40°C, evitando l'improvviso calo di temperatura nei tradizionali capannoni di stagionatura causato da un'insufficiente combustione del carbone. In termini di consumo energetico, essiccare 1 tonnellata di foglie di tabacco essiccate consuma 80-100 kWh di elettricità. Sulla base del prezzo dell'elettricità industriale di Guiyang di 0,6 yuan per kWh, il costo è di 48-60 yuan; al contrario, un tradizionale fienile di stagionatura alimentato a carbone richiede 0,3 tonnellate di carbone per essiccare 1 tonnellata di foglie di tabacco. Ad un prezzo del carbone di 1.200 yuan per tonnellata, il costo è di 360 yuan, esclusi i costi nascosti come il trasporto del carbone e la pulizia delle ceneri. Il costo energetico del sistema Zhongye è solo da 1/6 a 1/7 di quello del sistema tradizionale, con un risparmio di quasi 30.000 yuan all'anno per un sito di lavorazione con una capacità di essiccazione annua di 100 tonnellate.

Ancora più importante, il sistema risolve completamente il problema delle emissioni inquinanti. Un tradizionale essiccatoio emette 0,8 tonnellate di anidride carbonica, 0,012 tonnellate di anidride solforosa e 0,005 tonnellate di monossido di carbonio durante l'essiccazione di 1 tonnellata di foglie di tabacco essiccate, inquinando l'ambiente e compromettendo la sicurezza delle foglie di tabacco; il sistema Zhongye raggiunge zero combustione e zero emissioni di scarico, consumando solo una piccola quantità di elettricità quando il compressore è in funzione. Un sito di lavorazione con una capacità di essiccazione annua di 100 tonnellate può ridurre le emissioni di anidride carbonica di 80 tonnellate, di anidride solforosa di 1,2 tonnellate e di monossido di carbonio di 0,5 tonnellate all'anno, equivalenti all'assorbimento di carbonio di 440 alberi adulti, contribuendo alla protezione ecologica di Guiyang.

In termini di miglioramento della qualità, a causa delle ampie fluttuazioni di temperatura e dell'elevato contenuto di polvere nell'aria calda, i tradizionali fienili di essiccazione causano spesso la formazione di "vene verdi" e "bordi bruciati" sulle foglie di tabacco, con una percentuale di foglie di tabacco di prima scelta che si attesta solo sul 60-70%. Il sistema Zhongye controlla la temperatura con una precisione di ±1 °C e l'umidità con una precisione di ±3%. L'erogazione di aria calda pulita consente l'evaporazione uniforme dell'umidità nelle foglie di tabacco, preservando le sostanze aromatiche. I test dimostrano che la percentuale di foglie di tabacco di prima scelta essiccate con questo sistema supera l'85%, con un colore dorato, un contenuto di olio sufficiente e una buona combustibilità. Il prezzo di acquisto al chilogrammo di foglie di tabacco aumenta di 0,8-1,2 yuan, incrementando direttamente il reddito dei coltivatori di tabacco.

Dopo l'applicazione con successo del sistema Zhongye a Guiyang nel 2022, la sua implementazione è stata rapidamente estesa alle principali aree di produzione di tabacco come Qingzhen, Xiuwen e Kaiyang. Entro la fine del 2023, oltre 50 siti di lavorazione avevano adottato questo sistema, riducendo l'inquinamento di oltre 4.000 tonnellate all'anno e aumentando il reddito totale dei coltivatori di tabacco di oltre 2 milioni di yuan.

In futuro, con il raggiungimento degli obiettivi del "doppio carbonio" (carbon peaking e carbon neutrality) e lo sviluppo della modernizzazione agricola, il sistema Zhongye sarà ulteriormente ottimizzato: combinando le abbondanti risorse di energia solare di Guiyang, verrà sviluppato un modello di fornitura energetica ibrida "pompa di calore ad aria + energia solare" per ridurre il consumo energetico; il sistema di controllo intelligente sarà aggiornato per ottenere la connessione IoT con le piantagioni di tabacco, regolando automaticamente i parametri in base al contenuto di umidità delle foglie di tabacco in tempo reale. Questo sistema continuerà a svolgere un ruolo dimostrativo, promuovendo la trasformazione dell'agricoltura tradizionale in un'agricoltura moderna, verde, efficiente e sostenibile.