Globālā sasilšana katru dienu palielinās, un ir sagaidāms, ka tam būs tālejoša, ilgstoša, postoša ietekme uz planētu Zeme. Lai cīnītos pret situāciju, dažādi uzņēmumi dara visu iespējamo. IIT-Madras inkubētais automobiļu jaunuzņēmums Aerostrovilos Energy pievienojās vagonam 2017. gadā ar domu attīstīt gāzes turbīnas, kuras galvenokārt izmanto aviācijas un kosmosa vilces vai lielas enerģijas ražošanai no desmitiem līdz simtiem MW. Gāzes turbīnas ir tīrākās degšanas ierīces, kuras var pielāgoties dažādām degvielām, tādējādi ar biodegvielu palīdzību izveidojot tīru oglekļa neitrālu ekosistēmu.
Vēlamies uzzināt par uzņēmumu un to, cik efektīvi ir to risinājumi, samazinot ietekmi uz vidi, mēs apsēdāmies ar Rohit Grover, Rohost Grover, Aerostrovilos Energy līdzdibinātāju un izpilddirektoru. Meklējot bakalauru un maģistru kosmosa inženierijā, Rohits ļoti ieinteresējās par šo tehnoloģiju un saprata, ka Indijā reaktīvo dzinēju tehnoloģiju attīstībā ir milzīgas plaisas. Viņš vēlējās to ieviest un strādāt pie izmaiņām reaktīvo dzinēju tehnoloģijā.
Izņemot laiku no aizņemtības, Rohits dalījās ar uzņēmuma dibināšanas ideju, darba stilu, Aerostrovilos Energy veiksmes stāstu un daudz ko citu ar CircuitDigest komandu.
Q. “Aerostrovilos Energy” ir pazīstama ar Indijas pirmās vietējās gāzes turbīnas ražošanu enerģijas ražošanai. Kā gāja jūsu ceļojumā, lai to paveiktu?
Mēs dibinājām šo uzņēmumu 2017. gadā ar nelielu trīs puišu komandu un tagad esam paplašinājušies līdz daudzdisciplīnu komandai, kurā ir 10 dalībnieki, ar daudziem no viņiem arī no IIT Madras un citām IIT. Mēs esam pateicīgi par milzīgo atbalstu, ko esam saņēmuši no IIT Madras laboratorijām, proti, NCCRD, kas ir lielākais šādu tehnoloģiju pētniecības centrs pasaulē. Mums ir paveicies arī tas, ka esam spējuši inkubēties IIT Madras inkubācijas kamerā, kas ierindota labāko valstī pēc dziļo tehnoloģiju jaunizveidotajiem uzņēmumiem. Sākumā mēs sākām ar 20 kW jaudas mašīnas izstrādi, kuras pamatā bija dažu komponentu iegāde un esošo IP komponentu pārbaude. Turpinot, mēs esam nonākuši pilnīgā vietējo 100kW sistēmas attīstībā no nekā.
Q. Lūdzu, nedaudz noskaidrojiet dotācijas, kuras saņēmis Aerostrovilos Energy. Cik noderīga IITM izrādījās?
Mums ir paveicies saņemt finansiālu atbalstu kā dotāciju no Bharat Petroleum kā daļu no projekta Ankur mūsu produktu izstrādei. Mēs esam arī spējuši pārņemt NCCRD laboratorijas tehnoloģiju par gāzes turbīnu sadedzināšanu, kas padara mūsu sistēmu daudz labāku par visām esošajām turbīnu tehnoloģijām. Turklāt mēs esam pateicīgi, ka saņemam atbalstu no inkubācijas šūnas finansēšanai, investoru savienojumiem, mentoriem un citām juridiskām un CS iespējām.
J. Pastāstiet mums kaut ko par LX-101, 100kW mikrogāzes turbīnu ģeneratoru. Kādi ir šo turbīnu galvenie pielietojumi?
Mūsdienās mikroturbīnas 100kW jaudas līmenimtiek izmantoti ārpus tīkla nepārtrauktās enerģijas darbībās, piemēram, naftas platformās, decentralizētā enerģijā, rūpnieciskajā koģenerācijā. Šiem lietojumiem parasti ir neuzticams režģis, kas padara turbīnas par izcilu risinājumu ļoti uzticamas. Tam ir ārkārtīgi zemas ekspluatācijas un apkopes prasības. Tomēr ārkārtīgi augsto kapitāla izmaksu dēļ, kas parasti ir 10 reizes lielāks par dīzeļa ģeneratoru, tā nav izmantota kā rezerves jauda, bet tikai kā galvenā jauda, tāpēc tai ir ļoti maza tirgus daļa. 2010. gadu sākumā, kad akumulatora izmaksas bija augstas; turbīnu ģeneratorus daudzi uzņēmumi izmēģināja kā diapazona paplašinātāju un augsto izmaksu dēļ nepārcēlās uz ražošanas apjomu. Tagad ar mūsu jauninājumiemmēs spējam samazināt materiālu prasības mazāk eksotisko un automobiļu kategorijā un tādējādi samazināt izmaksas līdzvērtīgi pašreizējai dīzeļdzinēju tehnoloģijai. Tagad tas var ļaut tam atrast lietojumprogrammas Diesel gen-set un EV tirgū.
J. Kā darbojas šīs degvielas elastīgās mikrogāzes turbīnas (MGT)? Kāda ir tā nozīme?
Mikro gāzes turbīnas ir līdzīgas reaktīvo dzinēju tehnoloģijai, kas darbina lidmašīnas vai lielas gāzes turbīnu bāzes spēkstacijas, kas darbina mūsu pilsētas. Tās ir miniaturizētas tā paša versijas. Tā kā lielāks var darboties no dažiem megavatiem līdz 100 megavatiem, bet mikroturbīna ir no 20 līdz 200 kilovatiem.
Galvenā tehnoloģija ir tā pati, kas izmanto Brayton ciklu, kurā ienākošais gaiss tiek saspiests līdz augstākam spiedienam, sadedzināts sadegšanas kamerā un paplašināts pāri turbīnai, lai izveidotu vārpstas jaudu, ko var izmantot ģeneratora darbināšanai. Atšķirībā no lielākām turbīnām mikroturbīnas var būt bez eļļas. Mikro turbīnas principā ir elastīgas degvielai, tāpēc ir nepieciešams pārveidot dažādu degvielu sadegšanas kameru. Tomēr ar mūsu unikālo sadegšanas kameras tehnoloģiju mums tas arī nav jādara. Šķidrajai vai gāzveida degvielai ir nepieciešamas nelielas izmaiņas degvielas vadā, lai izvēlētos degvielu, un to pašu mašīnu var darbināt ar dažādu degvielu, sākot no SDG, LPG, dīzeļdegvielas, benzīna, biogāzes, biodīzeļdegvielas utt.
Turbīnas atšķirībā no ĢD komplektiem deg mūsu degvielas degvielu pilnīgi kā LPG deglis mūsu virtuves krāsnīs, un tām ir ļoti maz piesārņotāju izmešu. Emisijas līmenis ir 20-30 reizes zemāks nekā visstingrākajam BSVI. Tie ir 5 reizes mazāki un 8 reizes vieglāki nekā dīzeļdzinējs ar tādu pašu jaudas līmeni.
J. Kā mikroautobusu turbīnas (MGT) var izmantot automašīnās? Kādas priekšrocības tam ir salīdzinājumā ar IC motoriem un elektriskajiem dzinējiem?
Mikrogāzes turbīnas jau iepriekš tika izmēģinātas transportlīdzeklī, taču tās tika mehāniski savienotas ar spēka agregātu, lai virzītu transportlīdzekli. Tomēr pašreizējā gadījumā tie ražos elektroenerģiju un tiks izmantoti elektrodzinēja elektrodzinēja darbināšanai. Tas ir līdzīgs sērijveida hibrīda EV, kur mums ir borta ģenerators, kas šajā gadījumā būs turbīnu ģenerators. Būtībā tas būs EV priekšā ar EV spēka piedziņu un 90% akumulatora tiks aizstāts ar piemērotu MGT ģeneratoru.
MGT ģeneratoriem ir dažādas priekšrocības salīdzinājumā ar IC dzinējiem. Principā tie ir elastīgi degvielai un var darboties ar dažādām šķidrajām un gāzveida degvielām, ieskaitot biodegvielu. Tie ir 8 reizes vieglāki un 10 reizes kompakti nekā ICE, gandrīz nulles vibrācijas, un troksni var viegli ierobežot ar korpusu. Piemērota tehnoloģija sadegšanu, ka mēs ieviešam sauc Lean tiešo iesmidzināšanu rezultātus ievērojami zemākas piesārņotāju emisijas un ar labāku efektivitāti, CO- 2 pēda arī nāk uz leju ievērojami. ICE tehniskās apkopes periods ir 500 stundas (30 000 km) un kalpošanas laiks - 10 000 stundas (6, 00 000 km), savukārt turbīnu tehniskās apkopes cikls būs 10 000 stundas un kalpošanas laiks 40 000 stundas, kas ir daudz lielāks nekā ICE.
Priekšrocības, salīdzinot ar EV, kļūst par mamutu, ņemot vērā lieljaudas komerciālos transportlīdzekļus, kas nepieciešami preču pārvadāšanai lielos attālumos. Pašreizējie akumulatoru tehnoloģijas ierobežojumiblīvumā un diapazonā ierobežo tā izmantošanu šajā transportlīdzekļu segmentā, un tieši tur turbīnām nākotnē būs galvenā loma, un tās būtu šī segmenta pārejas tehnoloģija vēl daudzus nākamos gadu desmitus. Mūsdienās ir pieejamas ražošanas metodes, kas ļauj turbīnas ražot neiesaiņotas, un šeit mūsu LDI tehnoloģijai ir galvenā loma, samazinot CapeX turbīnai un kopumā turbīnu elektriskajam transportlīdzeklim (TEV), piemēram, CapEx būs vienādā līmenī ar ICE. Izmantojot elektrisko piedziņu, tas var dot labāku ekonomiku un radīt OpeX gandrīz līdzvērtīgu EV ar CNG un dīzeļdegvielas kombināciju. Par baterijas darbības laiks ir ierobežotsapmēram 8 lakh km, turbīna var turpināt iet 3-4 reizes. Visbeidzot, degvielas elastības priekšrocība rada spēju izmantot dīzeļdegvielu, benzīnu, CNG infrastruktūru, un vēlāk, pārejot uz bioetanolu, biodīzeļdegvielu var veikt bez problēmām.
J. Vai šie MGT ir pietiekami kompakti, lai ietilptu automašīnās? Kā sniegumu salīdzinātu ar EV?
Turbīnas var viegli ievietot transportlīdzeklī, jo tas ir vieglāks nekā ICE. Kā jau iepriekš teicu priekšā, tas ir kā EV un to vada elektromotors. Turbīna nodrošina galveno šo motoru enerģijas avotu ar nelielu akumulatoru bloku, kas tiks izmantots noteiktai papildu jaudai ātrai paātrināšanai vai tiks uzlādēts bremzēšanas laikā.
J. Galvenā uzmanība EV ir pievērsta ieguvumiem videi, vai MGT var konkurēt ar EV gaisa piesārņojuma ziņā?
Jā absolūti! Nozare, uz kuru mēs koncentrējamies, ir lieljaudas transportlīdzekļi, un tie ir tie, kas ir vieni no lielākajiem piesārņojuma vaininiekiem, un akumulatoru tehnoloģijai varētu būt vajadzīgi vēl 20 gadi, lai panāktu attīstītās ekonomikas un, iespējams, daudz vairāk nekā Indijai. Tādējādi, ja salīdzinām to ar esošu ICE kravas automašīnu, kas paliktu nemainīga arī nākamos 30–40 gadus, mēs varam veikt lēcienus emisiju samazināšanā. Mēs arī strādājam ar CNG un biodegvielu bāzes degvielu, kā arī elektrifikāciju kā daļu no valdības nākotnes enerģijas plāna, lai samazinātu emisijas. Šeit ir daži numuri, lai uzzinātu vairāk par kravas automašīnu / autobusu.
uzrakstīts uz ICE - 100 tonnas CO 2; 50 tonnas CO un NOx, 10 tonnas PM samazināšanas gadā.
uz EV (ņemot vērā tīklu ar oglekļa dioksīda nospiedumu) - 50 tonnas CO 2 gadā
Q. Vai MGT darbināmie automobiļi būs ekonomiskāki nekā IC dzinējs?
Jā, degvielas izmaksas var ievērojami samazināties līdz pat 3 reizēm, ja izmanto jauktu dīzeļdegvielu un CNG, salīdzinot ar ICE.
J. Vai jūs jau esat pārbaudījis savas turbīnas automobiļos? Kādas problēmas jūs sagaidāt šajā procesā?
Mums vēl jāpārbauda savas turbīnas ar transportlīdzekli, un tāpēc mēs cieši sadarbojamies ar dažiem oriģināliekārtu ražotājiem, kas ietilpst komerciālo transportlīdzekļu segmentā. Mēs viņiem piegādājam mašīnu. Problēma, ar kuru mēs varētu saskarties, būtu tehnoloģiju integrācija ar viņu platformu. Turklāt dažas regulatīvās puses problēmas varētu būt attiecībā uz subsīdijām un PVN atlaidēm utt. Turbīnas ir tīrākas nekā ledus, un tām vajadzētu būt pakļautām arī subsīdijām. Citas valstis nodrošina subsīdijas transportlīdzekļiem ar jaunu koncepciju, piemēram, hibrīdu. Tas jādara arī šeit.
Q. Degvielas elastīgie MGT kļūs par galveno, aizstājot esošos ģenerāldirektorāta komplektus rezerves jaudai. Cik tālu tā ir?
Tas ir ticams scenārijs. Turbīnas ir bijušas kopš 40.-50. Pēc tam viņi ir nomainījuši virzuļdzinējus, pateicoties savai lielajai uzticamībai un veiktspējai, kā arī ar zināmiem jauninājumiem, kurus mēs ieviešam; viņi noteikti var darīt to pašu attiecībā uz virszemes lietojumiem, tostarp ĢD komplektiem. Turbīnas USP slēpjas tā elastīgumā vai spējā darbināt zemu siltumspēju vai netīro degvielu, piemēram, biogāzi, sintēzes gāzes utt., Kurai ICE cenšas pielāgoties. Kad gāzes turbīnām ir izveidota uz apjomu balstīta ražošana, izmantojot esošos lētākos materiālus un ražošanas standartus, kas tiek izmantoti turbīnai līdzīga komponenta, ko sauc par turbokompresoru, ražošanai, tās var konkurēt ar ĢD komplektiem dažādos aspektos, tostarp efektivitātē, uzticamībā, emisijās utt..
Q. Jūsu uzņēmums ir samazinājis mikrogāzes turbīnu ģeneratoru sākotnējās izmaksas 10 reizes. Kā tas bija iespējams? Ar kādām grūtībām nācies saskarties?
Daži no jums, iespējams, zina par turbokompresoru. Pēc uzbūves un principa tie ir līdzīgi MGT. Tie tiek ražoti bez taras un tiek izmantoti kopā ar ICE, kas darbojas ar dīzeļdegvielu, lai uzlabotu tā veiktspēju. Tie tiek ražoti masveidā, izmantojot lētākus materiālus un labi izveidotus ražošanas procesus. Mēs plānojam izmantot to pašu procesu mūsu MGT izgatavošanai, un šeit ir mūsu LDI tehnoloģija, kas tagad ļauj izmantot šos procesus MGT izgatavošanai.
Mums bija jādomā, vadoties pēc pirmā principa, un jāsaprot, kāpēc gāzes turbīnas nevar būt lētākas un kas tām traucē būt, un sapratām, ka aviācijas klases mašīnā nonāk eksotisko materiālu izvēle. Bet lietošanai automašīnās ar zināmām izmaiņām mūsu degvielas reģionā mums izdevās pazemināt temperatūru, kas vairs neprasīja mums izmantot tos eksotiskos materiālus un ražošanas procesus, kas pieņemti aviācijas klases turbīnām vai reaktīvajiem dzinējiem.
J. Kādi ir citi tehnoloģiski progresīvi produkti, kurus ražo jūsu uzņēmums?
Pirmā produktu līnija, ko mēs plānojam, ir 120kW produktu klāsts lieljaudas kravas automobiļiem. Vēlāk mēs ieviesīsim piemērotus produktus dažādiem komerciālo transportlīdzekļu segmentiem ar jaudas līmeni no 20kW līdz 200kW. Ģen-set tirgū mēs izmantosim tos pašus produktus un sāksim tos kombinēt, un varam piedāvāt jaudu līdz 1 MW sadales enerģijas ražošanai, kurā izmanto tīrāku degvielu, piemēram, dabasgāzi, biogāzi vai ražotājgāzi. Laika gaitā mēs ieviesīsim papildu jauninājumus mūsu tehnoloģijās dažādām apakšsistēmām, kuras pašlaik importējam.