Η υπερθέρμανση του πλανήτη αυξάνεται μέρα με τη μέρα και αναμένεται να έχει εκτεταμένη, μακροχρόνια, καταστροφική επίδραση στον πλανήτη Γη. Για την καταπολέμηση της κατάστασης, διάφορες εταιρείες κάνουν το κόμμα τους. Η Aerostrovilos Energy, η νεοσύστατη αυτοκινητοβιομηχανία IIT-Madras, εντάχθηκε στο συγκρότημα το 2017 με την ιδέα να αναπτύξει αεριοστρόβιλους που χρησιμοποιούνται κυρίως για την αεροδιαστημική πρόωση ή τη μεγάλη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από δεκάδες έως εκατοντάδες MW. Οι αεριοστρόβιλοι είναι οι καθαρότερες συσκευές καύσης που μπορούν να προσαρμοστούν σε μια ποικιλία καυσίμων, δημιουργώντας έτσι ένα καθαρό Carbon Neutral οικοσύστημα με τη βοήθεια των βιοκαυσίμων.
Είστε περίεργοι να μάθετε για την εταιρεία και πόσο αποτελεσματικές είναι οι λύσεις τους στη μείωση των επιπτώσεων στο περιβάλλον, καθίσαμε με τον Rohit Grover, συνιδρυτή και CEO της Aerostrovilos Energy. Κατά την επιδίωξη Bachelor και Master στη Αεροδιαστημική Μηχανική, ο Rohit ενδιαφέρθηκε έντονα για την τεχνολογία και κατάλαβε ότι υπάρχει ένα τεράστιο κενό στην ανάπτυξη τεχνολογίας jet engine στην Ινδία. Ήθελε να το πρωτοπορήσει και να εργαστεί για να επιφέρει αλλαγές στην τεχνολογία των κινητήρων jet.
Αφήνοντας χρόνο από το πολυάσχολο πρόγραμμά του, ο Rohit μοιράστηκε την ιδέα πίσω από την έναρξη της εταιρείας, το στυλ εργασίας, την ιστορία επιτυχίας της Aerostrovilos Energy και πολλά άλλα με την ομάδα CircuitDigest.
Ερ.: Η «Aerostrovilos Energy» είναι γνωστή για την κατασκευή της πρώτης γηγενής ανεμογεννήτριας της Ινδίας για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Πώς ήταν το ταξίδι σας για να το κάνετε αυτό;
Ξεκινήσαμε αυτήν την εταιρεία το 2017 με μια μικρή ομάδα τριών παιδιών και τώρα έχουμε επεκταθεί σε μια πολυεπιστημονική ομάδα 10 μελών αυτή τη στιγμή με πολλά από αυτά από το IIT Madras και άλλα IIT επίσης. Είμαστε ευγνώμονες για την τεράστια υποστήριξη που έχουμε λάβει από τα εργαστήρια IIT Madras, συγκεκριμένα το NCCRD, το οποίο είναι το μεγαλύτερο ερευνητικό κέντρο στον κόσμο για μια τέτοια τεχνολογία. Ήμασταν επίσης τυχεροί που καταφέραμε να επωαστούμε στο κελί επώασης IIT Madras, που κατατάσσεται ως το καλύτερο στη χώρα για τις νεοσύστατες εταιρείες τεχνολογίας. Αρχικά ξεκινήσαμε με την ανάπτυξη ενός μηχανήματος 20kW που περιστρέφεται γύρω από την αγορά ορισμένων στοιχείων και τον έλεγχο των υπαρχόντων στοιχείων IP. Προχωρώντας μπροστά, έχουμε προχωρήσει σε πλήρη αυτόχθονες ανάπτυξη ενός συστήματος 100kW από την αρχή.
Ερ. Παρακαλούμε ρίξτε λίγο φως στις επιχορηγήσεις που έχει η Aerostrovilos Energy Πόσο χρήσιμο αποδείχθηκε το IITM;
Είμαστε τυχεροί που λάβαμε οικονομική υποστήριξη ως επιχορήγηση από την Bharat Petroleum στο πλαίσιο του Project Ankur για την ανάπτυξη των προϊόντων μας. Επίσης, καταφέραμε να υιοθετήσουμε την τεχνολογία από το εργαστήριο NCCRD στο Gas Turbine Combustion που κάνει το σύστημά μας πολύ καλύτερο από οποιαδήποτε υπάρχουσα τεχνολογία στροβίλου. Εκτός αυτού, είμαστε ευγνώμονες που λάβουμε υποστήριξη από το κελί Incubation για χρηματοδότηση, συνδέσεις επενδυτών, μέντορες και άλλες νομικές και CS υπηρεσίες.
Ερ. Πείτε μας κάτι για το LX-101, τη γεννήτρια στροβίλων 100kW. Ποιες είναι οι κύριες εφαρμογές αυτών των στροβίλων;
Σήμερα, οι Micro Turbines για 100kW επίπεδο ισχύοςχρησιμοποιούνται σε εργασίες συνεχούς ισχύος εκτός δικτύου, όπως εξέδρες λαδιού, αποκεντρωμένη ισχύς, βιομηχανική συμπαραγωγή. Αυτές οι εφαρμογές έχουν συνήθως ένα αναξιόπιστο πλέγμα που καθιστά τους στροβίλους που είναι εξαιρετικά αξιόπιστοι ως τέλεια λύση. Έχει εξαιρετικά χαμηλές απαιτήσεις λειτουργίας και συντήρησης. Ωστόσο, λόγω του εξαιρετικά υψηλού κόστους κεφαλαίου, συνήθως 10 φορές ενός κινητήρα ντίζελ, δεν έχει χρησιμοποιηθεί ως εφεδρική ισχύς αλλά μόνο ως πρωταρχική ισχύς, επομένως έχει πολύ μικρό μερίδιο αγοράς. Στις αρχές της δεκαετίας του 2010, όταν το κόστος της μπαταρίας ήταν υψηλό. οι γεννήτριες στροβίλων δοκιμάστηκαν ως επέκταση σειράς από πολλές εταιρείες και δεν μετακινήθηκαν σε κλίμακα παραγωγής λόγω του υψηλού κόστους. Τώρα με την καινοτομία μας,είμαστε σε θέση να μειώσουμε την απαίτηση υλικών στην λιγότερο εξωτική και αυτοκίνητη κατηγορία και, συνεπώς, να μειώσουμε το κόστος στο ίδιο επίπεδο με την υπάρχουσα τεχνολογία Diesel Engine. Αυτό μπορεί τώρα να του επιτρέψει να βρει εφαρμογές στο Diesel gen-set και στην αγορά EV.
Ε. Πώς λειτουργούν αυτοί οι εύκαμπτοι μικρο στρόβιλοι καυσίμων (MGT); Ποια είναι η σημασία του;
Οι μικρο αεριοστρόβιλοι είναι παρόμοιες με την τεχνολογία Jet Engine που τροφοδοτεί ένα αεροσκάφος ή μεγάλους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικού στροβίλου που τροφοδοτούν τις πόλεις μας. Πρόκειται για μια μικροσκοπική έκδοση του ίδιου. Ενώ το μεγαλύτερο μπορεί να τρέξει από λίγα μεγαβάτ έως 100 δευτερόλεπτα μεγαβάτ, αλλά η μικρο στρόβιλος κυμαίνεται από 20-200 κιλοβάτ.
Η βασική τεχνολογία είναι η ίδια που χρησιμοποιεί τον κύκλο Brayton όπου ο εισερχόμενος αέρας συμπιέζεται σε υψηλότερη πίεση, καίγεται σε θάλαμο καύσης και επεκτείνεται σε μια τουρμπίνα για να δημιουργήσει την ισχύ του άξονα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λειτουργία μιας γεννήτριας. Σε αντίθεση με τους μεγαλύτερους στροβίλους, οι μικροτροβιέρες μπορούν να είναι εντελώς απαλλαγμένες από λάδι. Οι Micro Turbines είναι κατ 'αρχήν εύκαμπτα καύσιμα που απαιτούν κάποια τροποποίηση σε έναν θάλαμο καύσης για διαφορετικά καύσιμα. Ωστόσο, με τη μοναδική τεχνολογία θαλάμου καύσης, δεν χρειάζεται να το κάνουμε αυτό. Για υγρά ή αέρια καύσιμα, απαιτείται μια μικρή αλλαγή στη γραμμή καυσίμου για την επιλογή του καυσίμου και το ίδιο μηχάνημα μπορεί να λειτουργήσει με διαφορετική ποικιλία καυσίμων ξεκινώντας από CNG, LPG, ντίζελ, βενζίνη, βιοαέριο, βιοντίζελ κ.λπ.
Οι στρόβιλοι, σε αντίθεση με τα σετ DG, καίνε εντελώς το καύσιμο σαν καυστήρα LPG στις σόμπες της κουζίνας μας και έχει πολύ λίγες εκπομπές ρύπων. Τα επίπεδα εκπομπών είναι 20-30 φορές χαμηλότερα από το πιο αυστηρό BSVI επίσης. Έχουν 5 φορές μικρότερο μέγεθος και 8 φορές ελαφρύτερο από έναν κινητήρα ντίζελ για το ίδιο επίπεδο ισχύος.
Ε. Πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι μικρο αεριοστρόβιλοι (MGT) στα αυτοκίνητα; Ποια πλεονεκτήματα έχει έναντι των κινητήρων IC και των EV;
Οι μικρο αεριοστρόβιλοι έχουν δοκιμαστεί στο παρελθόν στο όχημα αλλά συνδέθηκαν μηχανικά με το σύστημα μετάδοσης κίνησης για την προώθηση του οχήματος. Ωστόσο, στην παρούσα περίπτωση, θα παράγουν ηλεκτρική ισχύ και θα χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία του ηλεκτρικού κινητήρα ενός EV. Αυτό είναι παρόμοιο με μια σειρά υβριδικών EV όπου έχουμε ενσωματωμένη γεννήτρια, η οποία στην περίπτωση αυτή θα είναι γεννήτρια στροβίλου. Ουσιαστικά, θα είναι ένα EV στο μπροστινό μέρος με ένα power train EV και με το 90% της μπαταρίας να αντικαθίσταται από μια κατάλληλη γεννήτρια MGT.
Οι γεννήτριες MGT έχουν διάφορα πλεονεκτήματα έναντι των κινητήρων IC. Κατ 'αρχήν, είναι εύκαμπτα καύσιμα και μπορούν να λειτουργούν με ποικιλία υγρών και αέριων καυσίμων, συμπεριλαμβανομένων των βιοκαυσίμων. Είναι 8 φορές ελαφρύτεροι και 10 φορές μικρότεροι από ένα ICE, σχεδόν μηδενική δόνηση και ο θόρυβος μπορεί εύκολα να συγκρατηθεί με ένα περίβλημα. Μία κατάλληλη τεχνολογία για την καύση που εισάγουμε ονομάζεται Lean Direct αποτελέσματα Injection σε σημαντικά χαμηλότερες εκπομπές ρύπων και με καλύτερη απόδοση, CO- 2 αποτυπώματος έρχεται επίσης μειωθεί σημαντικά. Το ICE έχει περίοδο συντήρησης 500 ωρών (30.000 km) και διάρκεια ζωής 10.000 ωρών (6, 00.000 km), ενώ οι στρόβιλοι θα έχουν κύκλο συντήρησης 10.000 ωρών και διάρκεια ζωής 40.000 ώρες, κάτι που είναι πολύ μεγαλύτερο από το ICE.
Τα πλεονεκτήματα σε σχέση με ένα EV γίνονται τεράστιο κατά την εξέταση βαρέων επαγγελματικών οχημάτων που χρειάζονται για τη μεταφορά εμπορευμάτων σε μεγάλες αποστάσεις. Οι τρέχοντες περιορισμοί στην τεχνολογία της μπαταρίαςστην πυκνότητα και το εύρος περιορίζουν τη χρήση του σε αυτό το τμήμα οχημάτων και εδώ είναι που οι στρόβιλοι θα διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στο μέλλον και θα ήταν η τεχνολογία μετάβασης για αυτό το τμήμα για πολλές επόμενες δεκαετίες. Σήμερα, υπάρχουν διαθέσιμες μέθοδοι κατασκευής που μπορούν να επιτρέψουν την παραγωγή χύμα στροβίλων και εδώ, η τεχνολογία LDI μας διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη μείωση του CapeX για την τουρμπίνα και γενικά για το ηλεκτρικό όχημα στροβίλων (TEV) έτσι ώστε το CapEx θα είναι στο ίδιο επίπεδο με ένα ICE. Επιπλέον, με ένα ηλεκτρικό σύστημα κίνησης, μπορεί να δώσει καλύτερη οικονομία και να οδηγήσει σε OpeX σχεδόν ισοδύναμο με EV με συνδυασμό CNG και καυσίμου ντίζελ. Οι μπαταρίες έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωήςπερίπου 8 لاکھ χιλιόμετρα, ενώ η τουρμπίνα μπορεί να συνεχίσει να λειτουργεί για 3-4 φορές. Τέλος, το πλεονέκτημα της ευελιξίας καυσίμου έχει ως αποτέλεσμα την ικανότητα χρήσης ντίζελ, βενζίνης, υποδομών CNG και αργότερα, η μετάβαση σε βιοαιθανόλη, το βιο-ντίζελ μπορεί να γίνει ομαλά.
Ε. Είναι αυτά τα MGT αρκετά συμπαγή ώστε να χωρά σε αυτοκίνητα; Πώς συγκρίνεται η απόδοση με ένα EV;
Οι τουρμπίνες μπορούν εύκολα να χωρέσουν σε ένα όχημα καθώς είναι ελαφρύτερος από το ICE. Όπως είπα στο παρελθόν, είναι σαν ένα EV και οδηγείται από έναν ηλεκτροκινητήρα. Ο στρόβιλος παρέχει τη μεγαλύτερη πηγή ισχύος για αυτούς τους κινητήρες με μια μικρή μπαταρία που θα χρησιμοποιηθεί για συγκεκριμένη επιπλέον ισχύ για γρήγορη επιτάχυνση ή θα φορτιστεί κατά το φρενάρισμα.
Ε. Το κύριο επίκεντρο των EV είναι για τα περιβαλλοντικά του οφέλη, μπορεί το MGT να ανταγωνιστεί τα EV από την άποψη της ατμοσφαιρικής ρύπανσης;
Ναι απολύτως! Ο τομέας στον οποίο επικεντρωνόμαστε είναι τα βαρέα οχήματα και είναι αυτά που είναι ένας από τους μεγαλύτερους ενόχους ρύπανσης και η τεχνολογία μπαταριών μπορεί να απαιτήσει άλλα 20 χρόνια παγκοσμίως για να καλύψει τις ανεπτυγμένες οικονομίες και ίσως πολύ περισσότερο από αυτήν για την Ινδία. Επομένως, εάν το συγκρίνουμε με ένα υπάρχον φορτηγό ICE που θα παραμείνει το ίδιο για τα επόμενα 30-40 χρόνια, μπορούμε να κάνουμε άλματα στη μείωση των εκπομπών. Χρησιμοποιούμε επίσης CNG και καύσιμα με βάση τα βιοκαύσιμα μαζί με την ηλεκτροδότηση ως μέρος του κυβερνητικού σχεδίου για μελλοντική ενέργεια για τη μείωση των εκπομπών. Ακολουθούν μερικοί αριθμοί για την αναφορά σας για φορτηγό / λεωφορείο.
wrt σε ICE- 100 τόνοι CO 2; 50 τόνοι CO & NOx, 10 τόνοι μείωσης PM ετησίως.
wrt to EV (λαμβάνοντας υπόψη το δίκτυο με το αποτύπωμα άνθρακα) - 50 τόνους CO 2 ετησίως
Ε. Τα αυτοκίνητα με κινητήρα MGT θα είναι πιο οικονομικά από το IC Engine;
Ναι, το κόστος καυσίμου μπορεί να μειωθεί σημαντικά έως και 3 φορές με μικτή χρήση ντίζελ και CNG σε σύγκριση με το ICE.
Ερ.: Έχετε δοκιμάσει ακόμα τις τουρμπίνες σας στην αυτοκινητοβιομηχανία; Ποιες προκλήσεις περιμένετε στη διαδικασία;
Δεν έχουμε ακόμη δοκιμάσει τους στροβίλους μας με ένα όχημα και γι 'αυτό, συνεργαζόμαστε στενά με μερικούς OEM που ανήκουν στο εμπορικό όχημα. Θα τους προμηθεύαμε το μηχάνημα. Η πρόκληση που θα μπορούσαμε να αντιμετωπίσουμε θα ήταν η ενσωμάτωση της τεχνολογίας στην πλατφόρμα τους. Επιπλέον, ορισμένες προκλήσεις από την κανονιστική πλευρά ενδέχεται να υπάρχουν όσον αφορά την επιδότηση και την έκπτωση GST κ.λπ. Οι στρόβιλοι είναι καθαρότεροι από τον πάγο και πρέπει επίσης να υπόκεινται σε επιδότηση. Άλλα έθνη παρέχουν επιδοτήσεις για οχήματα με μια νέα ιδέα, όπως ένα υβριδικό. Αυτό πρέπει να γίνει και εδώ.
Ερ. Τα εύκαμπτα MGT καυσίμου θα γίνουν το mainstream στην αντικατάσταση των υπαρχόντων συνόλων DG για την εφεδρική ισχύ. Πόσο είναι αλήθεια;
Είναι ένα εύλογο σενάριο. Οι τουρμπίνες υπάρχουν από τη δεκαετία του '40 έως το '50. Αντικατέστησαν τους εμβολοφόρους κινητήρες, λόγω της ανώτερης αξιοπιστίας και απόδοσής τους, και με ορισμένες καινοτομίες που φέρνουμε. σίγουρα μπορούν να κάνουν το ίδιο για επίγειες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των συνόλων ΓΔ. Το USP της τουρμπίνας έγκειται στην ευελιξία του καυσίμου ή στην ικανότητά του να τρέχει χαμηλή θερμογόνο αξία ή βρώμικα καύσιμα όπως βιοαέριο, syngas, κ.λπ. στα οποία οι ICEs αγωνίζονται να προσαρμοστούν. Μόλις καθιερωθεί η παραγωγή με βάση τον όγκο για τους αεριοστρόβιλους χρησιμοποιώντας τα υπάρχοντα φθηνότερα υλικά και πρότυπα κατασκευής που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ενός στροβίλου που ονομάζεται Turbocharger, μπορούν να ανταγωνιστούν με τα σύνολα DG σε διάφορες πτυχές που περιλαμβάνουν την αποδοτικότητα, την αξιοπιστία, τις εκπομπές κ.λπ..
Ερ. Η εταιρεία σας έχει μειώσει το αρχικό κόστος των γεννητριών στροβίλων μικρο αερίου κατά 10 φορές. Πώς ήταν δυνατόν; Τι δυσκολίες αντιμετωπίσατε;
Κάποιοι από εσάς μπορεί να γνωρίζετε για τον υπερσυμπιεστή. Αυτά είναι παρόμοια με ένα MGT όσον αφορά την κατασκευή και την αρχή. Παράγονται χύμα και χρησιμοποιούνται με ICE που λειτουργούν με ντίζελ για τη βελτίωση της απόδοσής του. Κατασκευάζονται μαζικά χρησιμοποιώντας φθηνότερα υλικά και καθιερωμένες διαδικασίες κατασκευής. Σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε την ίδια διαδικασία για να φτιάξουμε τα MGT μας και το catch είναι η τεχνολογία LDI που επιτρέπει τώρα τη χρήση αυτών των διαδικασιών για τη δημιουργία MGT.
Έπρεπε να σκεφτούμε από την πρώτη αρχή και να καταλάβουμε γιατί οι αεριοστρόβιλοι δεν μπορούν να είναι φθηνότεροι και τι τους εμποδίζει να είναι έτσι και συνειδητοποίησα ότι ήταν η επιλογή εξωτικών υλικών που μπαίνει στη μηχανή αεροπορικής ποιότητας Αλλά για την εφαρμογή αυτοκινήτων με ορισμένες αλλαγές στην περιοχή του καυστήρα μας, καταφέραμε να μειώσουμε τις θερμοκρασίες που δεν απαιτούσαν πλέον να χρησιμοποιούμε αυτά τα εξωτικά υλικά και τις διαδικασίες κατασκευής που έχουν υιοθετηθεί για στροβίλους αεροσκαφών ή κινητήρες τζετ.
Ε. Ποια είναι τα άλλα τεχνολογικά προηγμένα προϊόντα που παράγονται από την εταιρεία σας;
Η πρώτη σειρά προϊόντων που σχεδιάζουμε είναι μια γκάμα προϊόντων 120kW για εφαρμογές επαγγελματικών οχημάτων Heavy Duty. Αργότερα, θα παρουσιάσουμε κατάλληλα προϊόντα για διαφορετικά τμήματα επαγγελματικών οχημάτων με επίπεδα ισχύος από 20kW έως 200kW. Για την αγορά gen-set, θα χρησιμοποιούμε τα ίδια προϊόντα και θα αρχίσουμε να τα συνδυάζουμε και μπορούμε να προσφέρουμε χωρητικότητα έως 1 MW για κατανεμημένη παραγωγή ενέργειας που χρησιμοποιεί καθαρότερα καύσιμα όπως φυσικό αέριο, βιοαέριο ή αέριο παραγωγής. Με την πάροδο του χρόνου, θα φέρουμε περαιτέρω καινοτομίες στην τεχνολογία μας για διάφορα υποσυστήματα που εισάγουμε αυτήν τη στιγμή.