Maapallon lämpeneminen lisääntyy päivä päivältä, ja sillä odotetaan olevan kauaskantoinen, pitkäaikainen ja tuhoisa vaikutus maapallolla. Tilanteen torjumiseksi useat yritykset tekevät osansa. Aerostrovilos Energy, IIT-Madrasin inkuboitu autoteollisuuden yritys, liittyi vaunuun vuonna 2017 ajatuksella kehittää kaasuturbiinit, joita käytetään ensisijaisesti ilmailu- ja avaruustekniikkaan tai suuriin sähköntuotantoon kymmenistä satoihin MW. Kaasuturbiinit ovat puhtaimpia polttolaitteita, jotka voivat sopeutua erilaisiin polttoaineisiin ja luoda siten biohiilidioksidineutraalin nettoekosysteemin biopolttoaineiden avulla.
Haluamme tietää yrityksestä ja kuinka tehokkaita niiden ratkaisut vähentävät ympäristövaikutuksia. Istuimme Aerostrovilos Energyn perustajien ja toimitusjohtajan Rohit Groverin kanssa. Avaruustekniikan kandidaatin ja maisterin tutkinnassa Rohit kiinnostui innokkaasti tekniikasta ja ymmärsi, että suihkumoottoritekniikan kehittämisessä Intiassa on valtava aukko. Hän halusi olla edelläkävijä ja työskennellä muutoksen aikaansaamiseksi suihkumoottoritekniikassa.
Aikaa kiireisestä aikataulustaan Rohit jakoi yrityksen perustamisen, työskentelytavan, Aerostrovilos Energyn menestystarinan ja paljon muuta CircuitDigest-tiimin kanssa.
Q. 'Aerostrovilos Energy' tunnetaan Intian ensimmäisen alkuperäisen kaasuturbiinin valmistamisesta sähköntuotantoa varten. Kuinka matkasi sujui tämän tekemisessä?
Aloitimme tämän yrityksen vuonna 2017 pienellä kolmen kaverin tiimillä, ja olemme nyt laajentuneet monitieteiseen 10-jäseniseen tiimiin, jossa monet heistä ovat myös IIT Madrasilta ja muilta IIT: iltä. Olemme kiitollisia valtavasta tuesta, jonka olemme saaneet IIT Madras -laboratorioilta, nimittäin NCCRD: ltä, joka on maailman suurin tällaisen tekniikan tutkimuskeskus. Olemme myös onnekkaita voidessamme inkuboitua IIT Madras -inkubaatiokennossa, joka sijoittui maan parhaaksi syvän teknologian startupiensa vuoksi. Aloitimme aluksi 20 kW: n koneen kehityksellä, jossa pyrittiin ostamaan joitain komponentteja ja testaamaan olemassa olevia IP-komponentteja. Jatkossa olemme siirtyneet 100 kW: n järjestelmän alkuperäiskansojen täydelliseen kehittämiseen tyhjästä.
K. Valaiskaa Aerostrovilos Energyn saamia apurahoja. Kuinka hyödyllinen IITM osoittautui olevan?
Olemme onnekkaita saaneet taloudellisen tuen Bharat Petroleum -apurahana osana heidän Ankur-projektiaan tuotekehitystämme varten. Olemme myös pystyneet ottamaan käyttöön NCCRD-laboratorion kaasuturbiinipolttoa koskevan tekniikan, joka tekee järjestelmästämme paljon paremman kuin mikään nykyinen turbiiniteknologia. Lisäksi olemme kiitollisia saadessamme inkubointisolulta tukea rahoitukseen, sijoittajayhteyksiin, mentoreihin ja muihin laillisiin ja CS-palveluihin.
K. Kerro meille jotain LX-101: stä, 100 kW: n mikrokaasuturbiinigeneraattorista. Mitkä ovat näiden turbiinien tärkeimmät sovellukset?
Nykyään mikroturbiinit 100 kW: n tehotasollekäytetään verkon ulkopuolella olevissa jatkuvissa sähkötoiminnoissa, kuten öljynporauslautat, hajautettu sähkö, teollisuuden yhteistuotanto. Näissä sovelluksissa on tyypillisesti epäluotettava verkko, joka tekee äärimmäisen luotettavista turbineista täydellisen ratkaisun. Sillä on erittäin alhaiset käyttö- ja huoltotarpeet. Erittäin korkeiden pääomakustannusten vuoksi, tyypillisesti 10 kertaa dieselgeneraattoreista, sitä ei kuitenkaan ole käytetty varavoimana, vaan vain päätehona, joten sillä on hyvin pieni markkinaosuus. 2010-luvun alussa, kun akkukustannukset olivat korkeat; monet yritykset kokeilivat turbiinigeneraattoreita alueen laajentimina, eivätkä ne siirtyneet tuotantoasteikkoihin korkeiden kustannusten takia. Nyt innovaatiomme kanssaPystymme vähentämään materiaalivaatimukset vähemmän eksoottisten ja autoteollisuuden luokkiin ja alentamaan kustannuksia samalla tasolla kuin nykyinen dieselmoottoritekniikka. Tämä voi nyt sallia sen löytää sovelluksia dieselgeneraattoreiden ja sähköautojen markkinoilta.
K. Kuinka nämä polttoaineen joustavat mikrokaasuturbiinit (MGT) toimivat? Mikä on sen merkitys?
Mikrokaasuturbiinit ovat samanlaisia kuin Jet Engine -tekniikka, joka käyttää lentokoneita tai suuria kaasuturbiinipohjaisia voimalaitoksia, jotka käyttävät kaupunkiamme. Nämä ovat pienennetty versio samasta. Suurempi voi nousta muutamasta megawatista sadaan megawattiin, mutta mikroturbiini on välillä 20-200 kilowattia.
Ydintekniikka on sama, joka käyttää Brayton-sykliä, jossa tuleva ilma puristetaan korkeampaan paineeseen, poltetaan polttokammiossa ja laajennetaan turbiinin yli luomaan akseliteho, jota voidaan käyttää generaattorin käyttämiseen. Toisin kuin suuremmat turbiinit, mikroturbiinit voivat olla täysin öljyttömiä. Mikroturbiinit ovat periaatteessa joustavia polttoaineita varten, mikä vaatii jonkin verran muutoksia polttokammioon eri polttoaineille. Ainutlaatuisen polttokammiateknologian avulla emme myöskään tarvitse tehdä sitä. Nestemäiselle tai kaasumaiselle polttoaineelle tarvitaan pieni muutos polttoainelinjassa polttoaineen valitsemiseksi, ja samaa konetta voidaan käyttää erilaisilla polttoaineilla, kuten CNG, nestekaasu, diesel, bensiini, biokaasu, biodiesel jne.
Turbiinit, toisin kuin DG-sarjat, polttavat polttoainetta täysin kuten nestekaasupolttimet keittiöhöissämme, ja niillä on hyvin vähän epäpuhtauspäästöjä. Päästötasot ovat 20-30 kertaa alhaisemmat kuin tiukimmatkin BSVI: t. Ne ovat kooltaan viisi kertaa pienempiä ja kahdeksan kertaa kevyempiä kuin samalla moottorilla varustettu dieselmoottori.
K. Kuinka mikro-kaasuturbiineja (MGT) voidaan käyttää autoissa? Mitä etuja sillä on IC-moottoreihin ja sähköautoihin?
Mikrokaasuburbiineja on aiemmin kokeiltu aikaisemmin ajoneuvossa, mutta ne oli kytketty mekaanisesti voimansiirtoon ajoneuvon kuljettamiseksi. Nykyisessä tapauksessa ne tuottavat kuitenkin sähkövirtaa ja niitä käytetään sähköauton sähkömoottorin käyttämiseen. Tämä on samanlainen kuin sarjahybridi-EV, jossa meillä on sisäinen generaattori, joka tässä tapauksessa on turbiinigeneraattori. Pohjimmiltaan se on EV-moottori, jossa on EV-voimansiirto ja 90% akusta on korvattu sopivalla MGT-generaattorilla.
MGT-generaattoreilla on useita etuja verrattuna IC-moottoreihin. Periaatteessa ne ovat joustavia polttoaineita ja voivat käyttää erilaisia nestemäisiä ja kaasumaisia polttoaineita, myös biopolttoaineita. Ne ovat kahdeksan kertaa kevyempiä ja 10 kertaa pienikokoisempia kuin ICE, melkein nolla tärinää, ja melu voidaan helposti pitää suljettuna. Sopiva tekniikka polttoon että ollemmekin kutsutaan Lean Direct Injection johtaa merkittävästi alhaisemmat saastepäästöjä ja parempaan tehokkuuteen, CO 2 jalanjälki tulee myös laskenut merkittävästi. ICE: n huoltojakso on 500 tuntia (30000 km) ja käyttöikä 10000 tuntia (6, 00000 km), kun taas turbiinien huoltojakso on 10000 tuntia ja käyttöikä 40 000 tuntia, mikä on paljon pidempi kuin ICE.
EV: n edut ovat mammutti, kun otetaan huomioon raskaat hyötyajoneuvot, joita tarvitaan tavaroiden kuljettamiseen pitkiä matkoja. Akkutekniikan nykyiset rajoituksettiheys ja kantama rajoittavat sen käyttöä tässä ajoneuvosegmentissä, ja turbiinilla on tässä merkittävä rooli tulevaisuudessa ja se olisi tämän segmentin siirtotekniikka monien vuosikymmenien ajan. Nykyään on olemassa tuotantomenetelmiä, jotka mahdollistavat turbiinien valmistamisen irtotavarana, ja tässä LDI-tekniikallamme on tärkeä rooli CapeX: n alasajossa turbiinin ja yleisesti Turbine Electric Vehicle (TEV): n suhteen siten, että CapEx on parissa ICE: n kanssa. Sähkökäyttöisen vetoyksikön avulla se voi antaa paremman taloudellisuuden ja johtaa OpeX: iin melkein samalla tasolla kuin EV, CNG ja dieselpolttoaineyhdistelmä. Akuilla on rajallinenNoin 8 lakh km, kun taas turbiini voi jatkaa 3-4 kertaa. Lopuksi polttoaineen joustavuuden etuna on kyky käyttää dieseliä, bensiiniä, maakaasuinfrastruktuuria, ja myöhemmin siirtyminen bioetanoliin, biodieseli voidaan tehdä sujuvasti.
K. Ovatko nämä MGT: t riittävän pienikokoisia sopimaan autoihin? Kuinka suorituskykyä verrattaisiin EV: hen?
Turbiinit sopivat helposti ajoneuvoon, koska se on kevyempi kuin ICE. Kuten sanoin aiemmin edestä, se on kuin EV ja sitä ajaa sähkömoottori. Turbiini tarjoaa tärkeimmän virtalähteen näille moottoreille pienellä akkupaketilla, jota käytetään tiettyyn ylimääräiseen tehoon nopeaa kiihdytystä varten tai joka latautuu jarrutuksen aikana.
K. Pääpaino EV: ssä on sen ympäristöhyödyissä, voiko MGT kilpailla EV: n kanssa ilmansaasteiden suhteen?
Kyllä ehdottomasti! Alamme, johon keskitymme, on raskaat ajoneuvot, ja ne ovat yksi suurimmista saastuttajista, ja akkutekniikka saattaa vaatia vielä 20 vuotta maailmanlaajuisesti kiinni kehittyneissä talouksissa ja ehkä paljon enemmän kuin Intiassa. Jos verrataan sitä olemassa olevaan ICE-kuorma-autoon, joka pysyisi samana seuraavien 30–40 vuoden ajan, voimme tehdä harppauksia päästöjen vähentämisessä. Panostamme myös maakaasuun ja biopolttoaineisiin perustuviin polttoaineisiin sekä sähköistykseen osana hallituksen suunnitelmaa tulevasta energiasta päästöjen vähentämiseksi. Tässä on muutama numero kuorma-autosi / linja-autosi viitteeksi.
laskettu ICE-100 tonniin CO 2; 50 tonnia CO- ja NOx-päästöjä, 10 tonnia PM-päästöjä vuosittain.
WRT EV (ottaen huomioon ruudukko sen hiilijalanjälki) - 50 tonnia CO 2 vuodessa
K. Ovatko MGT-moottoriajoneuvot taloudellisempia kuin IC-moottori?
Kyllä, polttoainekustannukset voivat laskea huomattavasti jopa 3 kertaa dieselin ja CNG: n sekakäytöllä ICE: hen verrattuna.
K. Oletko testannut turbinejasi vielä autoteollisuudessa? Mitä haasteita odotat prosessissa?
Meidän on vielä testattava turbinejamme ajoneuvolla, ja siksi teemme tiivistä yhteistyötä muutaman hyötyajoneuvosegmentin OEM-valmistajan kanssa. Toimitamme heille koneen. Haasteena saattaa olla tekniikan integrointi niiden alustaan. Lisäksi tietyt sääntelyyn liittyvät haasteet saattavat olla tuen ja yleisen arvonlisäveron alennusten jne. Suhteen. Turbiinit ovat puhtaampia kuin jää, ja niiden pitäisi myös kuulua tukeen. Muut maat tarjoavat tukea ajoneuvoille, joilla on uusi käsite, kuten hybridi. Se on tehtävä myös täällä.
Q. Polttoaineen joustavista MGT: stä tulee valtavirta korvaamaan nykyiset pääosastosarjat varavoimalle. Kuinka pitkälle se on totta?
Se on uskottava skenaario. Turbiinit ovat olleet noin 40-50-luvulta lähtien. He ovat vaihtaneet mäntämoottorit, mikä johtuu niiden ylivoimaisesta luotettavuudesta ja suorituskyvystä sekä tietyistä tuomistamme innovaatioista; ne voivat varmasti tehdä saman maanpäällisissä sovelluksissa, mukaan lukien pääosastosarjat. Turbiinin USP on polttoaineen joustavuus tai kyky käyttää matalalämpöarvoa tai likaisia polttoaineita, kuten biokaasua, synteesikaasua jne., Joihin ICE: t kamppailevat mukautuakseen. Kun kaasuturbiinien volyymipohjainen valmistus on perustettu käyttämällä nykyisiä halvempia materiaaleja ja valmistusstandardeja, joita käytetään turbiinimaisen komponentin valmistamiseen Turbocharger-nimisenä, ne voivat kilpailla pääosastojen kanssa useista näkökohdista, mukaan lukien tehokkuus, luotettavuus, päästöt jne..
Q. Yrityksesi on vähentänyt mikrokaasuturbiinigeneraattoreiden alkukustannuksia 10 kertaa. Kuinka se oli mahdollista? Mitä vaikeuksia kohtasit?
Jotkut teistä saattavat tietää turboahtimesta. Nämä ovat rakenteeltaan ja periaatteeltaan samanlaisia kuin MGT. Ne valmistetaan irtotavarana ja niitä käytetään dieselmoottorilla toimivien ICE-laitteiden kanssa sen suorituskyvyn parantamiseksi. Ne valmistetaan sarjatuotannossa käyttämällä halvempia materiaaleja ja vakiintuneita valmistusprosesseja. Aiomme käyttää samaa prosessia MGT-laitteidemme valmistamiseen, ja saalis on LDI-tekniikkamme, joka nyt mahdollistaa näiden prosessien käytön MGT: n valmistamiseen.
Meidän oli ajateltava ensimmäisestä periaatteesta lähtien ja ymmärrettävä, miksi kaasuturbiinit eivät voi olla halvempia ja mikä estää niitä olemasta niin, ja tajusimme, että eksoottinen materiaalivalinta menee ilmailuluokan koneeseen. Mutta autoteollisuudessa, jossa polttomoottorialueellamme tapahtui tiettyjä muutoksia, onnistuimme alentamaan lämpötiloja, jotka eivät vaatineet meitä enää käyttämään eksoottisia materiaaleja ja valmistusprosesseja, jotka hyväksyttiin lentoliikenteen turbiinien tai suihkumoottoreiden käyttöön.
K. Mitkä ovat muut teknisesti edistyneet tuotteet, jotka yrityksesi valmistaa?
Ensimmäinen suunnittelemamme tuotevalikoima on 120 kW: n tuotevalikoima raskaisiin hyötyajoneuvoihin. Myöhemmin esittelemme sopivia tuotteita erilaisille hyötyajoneuvosegmenteille, joiden tehotasot vaihtelevat välillä 20kW - 200kW. Gen-set-markkinoilla käytämme samoja tuotteita ja aloitamme niiden yhdistämisen ja voimme tarjota jopa 1 MW: n kapasiteetin hajautetulle sähköntuotannolle, joka käyttää puhtaampia polttoaineita, kuten maakaasua, biokaasua tai tuottajakaasua. Ajan myötä tuomme lisää innovaatioita tekniikkaamme useille tuoduille osajärjestelmille.