Global oppvarming øker dag for dag og forventes å ha en vidtrekkende, langvarig, ødeleggende effekt på planeten Jorden. For å bekjempe situasjonen gjør forskjellige selskaper sitt. Aerostrovilos Energy, IIT-Madras inkuberte biloppstart, ble med i vognen i 2017 med ideen om å utvikle gassturbiner som primært brukes til fremdrift i luftfart eller stor kraftproduksjon fra titalls til hundrevis av MW. Gassturbiner er de reneste brennende enhetene som kan tilpasse seg en rekke drivstoffer, og derved skape et netto karbonnøytralt økosystem ved hjelp av biodrivstoff.
Nysgjerrig på å vite om selskapet og hvor effektive løsningene deres er for å redusere miljøpåvirkningen, satte vi oss ned med Rohit Grover, medstifter og administrerende direktør i Aerostrovilos Energy. Mens han fulgte bachelor og master i romfartsteknikk, ble Rohit veldig interessert i teknologien og forsto at det er et stort gap i å utvikle jetmotorteknologi i India. Han ønsket å være banebrytende for det og jobbe for å få til endring i jetmotorteknologi.
Tar ut tiden fra sin travle timeplan, delte Rohit ideen bak å starte selskapet, arbeidsstil, suksesshistorie for Aerostrovilos Energy og mye mer med CircuitDigest-teamet.
Q. 'Aerostrovilos Energy' er kjent for å produsere Indias første innfødte gassturbin for kraftproduksjon. Hvordan var reisen din med å få dette gjort?
Vi startet dette selskapet i 2017 med et lite team på tre gutter, og har nå utvidet til et tverrfaglig team på 10 medlemmer akkurat nå med mange av dem fra IIT Madras og andre IITs også. Vi er takknemlige for den enorme støtten vi har mottatt fra IIT Madras laboratorier, nemlig NCCRD som er det største forskningssenteret i verden for slik teknologi. Vi har også vært heldige å kunne bli inkubert på IIT Madras inkubasjonscelle, rangert som den beste i landet for sine dype teknologiske oppstart. Vi startet først med utviklingen av en 20 kW maskin som dreide seg om å kjøpe noen av komponentene og teste våre eksisterende IP-komponenter. Fremover har vi gått inn i fullstendig urfolks utvikling av et 100 kW-system fra bunnen av.
Spørsmål: Vennligst kaste lys over tilskudd som Aerostrovilos Energy har fått. Hvor nyttig viste IITM seg å være?
Vi har vært så heldige å motta økonomisk støtte som tilskudd fra Bharat Petroleum som en del av deres Project Ankur for vår produktutvikling. Vi har også kunnet ta i bruk teknologien fra NCCRD-laboratoriet for gassturbinforbrenning som gjør systemet vårt langt bedre enn noen eksisterende turbinteknologi. Dessuten er vi takknemlige for å få støtte fra inkubasjonscellen for finansiering, investorforbindelser, mentorer og andre juridiske og CS-fasiliteter.
Sp. Fortell oss noe om LX-101, 100 kW mikro gassturbin generator. Hva er hovedapplikasjonene til disse turbinene?
I dag er Micro Turbines for 100 kW effektnivåbrukes i kontinuerlige kraftoperasjoner utenfor nettet, for eksempel oljerigger, desentralisert kraft, industriell produksjon. Disse applikasjonene har vanligvis et upålitelig rutenett som gjør turbiner som er ekstremt pålitelige som en perfekt løsning. Den har ekstremt lave drifts- og vedlikeholdskrav. På grunn av ekstremt høye kapitalkostnader, vanligvis 10 ganger et dieselmotorsett, har det imidlertid ikke blitt brukt som reservekraft, men bare som hovedkraft, og har derfor en veldig liten markedsandel. På begynnelsen av 2010-tallet da batterikostnadene var høye; turbinegeneratorene ble prøvd som en rekkevidde av mange selskaper og flyttet ikke til en produksjonsskala på grunn av høye kostnader. Nå med vår innovasjon,Vi er i stand til å bringe materialkravet ned til kategorien mindre eksotisk og bilindustrien, og dermed redusere kostnadene på nivå med den eksisterende dieselmotorteknologien. Dette kan nå gjøre det mulig å finne applikasjoner i Diesel gen-set og EV-markedet.
Spørsmål: Hvordan fungerer disse fleksible mikroturbinene (MGT)? Hva er dens betydning?
Micro Gas Turbines ligner Jet Engine-teknologien som driver et fly eller store gassturbinebaserte kraftverk som driver byene våre. Dette er en miniatyrisert versjon av det samme. Mens den større kan løpe fra noen få Megawatt til 100-tallet Megawatt, men mikroturbinen er fra 20-200 Kilowatt-området.
Kjerneteknologien er den samme som bruker Brayton-syklusen der den innkommende luften komprimeres til høyere trykk, brennes i et forbrenningskammer og utvides over en turbin for å skape akseleffekten som kan brukes til å kjøre en generator. I motsetning til større turbiner kan mikroturbinene være helt oljefrie. Mikroturbiner er i prinsippet drivstoff fleksible, noe som krever noen endringer i et forbrenningskammer for forskjellige drivstoff. Men med vår unike forbrenningskammerteknologi trenger vi ikke gjøre det heller. For flytende eller gassformet drivstoff er det behov for en liten endring i drivstoffledningen for å velge drivstoff, og den samme maskinen kan kjøres med forskjellige drivstofftyper fra CNG, LPG, diesel, bensin, biogass, biodiesel, etc.
Turbiner, i motsetning til DG-sett, brenner drivstoffet helt som en LPG-brenner i kjøkkenovnene våre og har veldig lite utslipp av forurensende stoffer. Utslippsnivåene er også 20-30 ganger lavere enn den strengeste BSVI. De er 5 ganger mindre i størrelse og 8 ganger lettere enn en dieselmotor for samme effektnivå.
Spørsmål: Hvordan kan mikroturbiner (MGT) brukes i biler? Hvilke fordeler har den fremfor IC-motorer og elbiler?
Micro Gas Turbines har tidligere blitt prøvd før i kjøretøyet, men var mekanisk koblet til drivverket for å drive kjøretøyet. I dagens tilfelle vil de imidlertid produsere elektrisk kraft og vil bli brukt til å drive den elektriske motoren til en EV. Dette ligner på en serie hybrid EV der vi har en innebygd generator, som i dette tilfellet vil være en turbingenerator. I hovedsak vil det være en EV foran med et EV-drivverk, og med 90% av batteriet erstattet av en passende MGT-generator.
MGT-generatorene har forskjellige fordeler i forhold til IC-motorer. I prinsippet er de drivstoff fleksible og kan kjøre på en rekke flytende og gassformige drivstoff inkludert biodrivstoff også. De er 8 ganger lettere og 10 ganger kompakte enn en ICE, nesten null vibrasjon, og støyen kan lett holdes inne i et kabinett. En passende teknologi for forbrenning som vi introduserer kalt Lean direkte innsprøytning resulterer i betydelig lavere utslipp av forurensende stoffer og med bedre effektivitet, CO- 2 fotavtrykk kommer også betydelig ned. ICE har en vedlikeholdsperiode på 500 timer (30.000 km) og en levetid på 10.000 timer (6, 00.000 km), mens turbiner vil ha en vedlikeholdssyklus på 10.000 timer og en levetid på 40.000 timer, som er langt større enn ICE.
Fordelene over en EV blir en mammut når man vurderer tunge kommersielle kjøretøy som er nødvendig for å frakte varer over lange avstander. De nåværende begrensningene i batteriteknologieni tetthet og rekkevidde begrenser bruken i dette kjøretøysegmentet, og det er her turbinene vil spille en viktig rolle i fremtiden og vil være den mest brukte teknologien for dette segmentet i mange tiår framover. I dag er det produksjonsmetoder som er tilgjengelige som gjør det mulig å produsere turbiner i bulk, og her spiller vår LDI-teknologi en viktig rolle i å bringe CapeX ned for turbinen og generelt for Turbine Electric Vehicle (TEV) slik at CapEx vil være på nivå med en ICE. Videre med et elektrisk drivverk, kan det gi bedre økonomi og resultere i OpeX nesten på nivå med EV med kombinasjon av CNG og diesel. De batterier har begrenset levetidpå ca 8 lakh km, mens turbinen kan fortsette å gå 3-4 ganger. Til slutt, fordelen med drivstofffleksibilitet resulterer i muligheten til å bruke diesel, bensin, CNG-infrastruktur, og senere, ved å skifte til bioetanol, kan biodiesel gjøres greit.
Spørsmål: Er disse MGT-ene kompakte nok til å passe inn i biler? Hvordan vil ytelsen bli sammenlignet med en EV?
Turbiner kan lett passe inn i et kjøretøy ettersom det er lettere enn ICE. Som jeg sa før, er det som en EV og drives av en elektrisk motor. Turbinen gir den største kraftkilden til disse motorene med en liten batteripakke som vil brukes til viss ekstra kraft for rask akselerasjon eller vil bli ladet under oppbremsing.
Q. Hovedfokuset på EV er for miljøfordelene. Kan MGT konkurrere med EV-er når det gjelder luftforurensning?
Ja absolutt! Sektoren vi fokuserer på er tunge kjøretøy, og det er de som er en av de største synderne for forurensning, og batteriteknologien kan kreve ytterligere 20 år globalt for å komme inn i utviklede økonomier og kanskje mye mer enn for India. Derfor, hvis vi sammenligner det med en eksisterende ICE-lastebil som vil være den samme de neste 30-40 årene, kan vi ta sprang for å redusere utslippene. Vi banker også på CNG og biodrivstoff basert drivstoff sammen med elektrifisering som en del av regjeringsplanen for fremtidig energi for å få ned utslippene. Her er noen tall for din referanse for en lastebil / buss.
wrt til ICE- 100 tonn CO 2; 50 tonn CO & NOx, 10 tonn PM reduksjon årlig.
wrt til EV (vurderer nett med karbonavtrykk) - 50 tonn CO 2 årlig
Spørsmål: Vil MGT-drevne biler være mer økonomiske enn IC Engine?
Ja, drivstoffkostnadene kan komme betydelig ned med opptil 3 ganger med blandet bruk av diesel og CNG sammenlignet med ICE.
Spørsmål: Har du testet turbinene dine på bil ennå? Hvilke utfordringer forventer du i prosessen?
Vi skal ennå teste turbinene våre med et kjøretøy, og for det jobber vi tett med noen få OEM-er som er innen kommersielle kjøretøy. Vi ville levere dem maskinen. Utfordringen vi kan møte ville være i integrasjonen av teknologien med plattformen. Dessuten kan det være visse utfordringer fra reguleringssiden når det gjelder tilskudd og GST-rabatt, etc. Turbinene er renere enn is og bør også komme under tilskudd. Andre nasjoner gir subsidier til kjøretøyer med et nytt konsept, for eksempel en hybrid. Det må gjøres her også.
Q. Drivstoff-fleksible MGT-er vil bli mainstream i å erstatte eksisterende DG-sett for reservestrøm. Hvor langt er det sant?
Det er et sannsynlig scenario. Turbiner har eksistert siden 40-50-tallet. De har byttet ut stempelmotorene, på grunn av deres overlegne pålitelighet og ytelse, og med visse nyvinninger som vi bringer inn; de kan absolutt gjøre det samme for terrestriske applikasjoner, inkludert DG-sett. USP av turbinen ligger i dens drivstofffleksibilitet eller evne til å kjøre lav brennverdi eller skitne drivstoff som biogass, syngas osv. Som ICEene sliter med å tilpasse seg. Når den volumbaserte produksjonen er etablert for gasturbiner ved hjelp av eksisterende billigere materialer og produksjonsstandarder som brukes til å lage en turbinlignende komponent kalt Turbolader, kan de konkurrere med DG-settene om forskjellige aspekter som inkluderer effektivitet, pålitelighet, utslipp osv..
Spørsmål: Firmaet ditt har redusert kostnadene for mikroturbingeneratorer med 10 ganger. Hvordan var det mulig? Hvilke vanskeligheter møtte du?
Noen av dere vet kanskje om turbolader. Disse ligner på en MGT når det gjelder konstruksjon og prinsipp. De produseres i bulk og brukes med ICEer som kjører på diesel for å forbedre ytelsen. De er masseprodusert med billigere materialer og veletablerte produksjonsprosesser. Vi har tenkt å bruke den samme prosessen for å lage MGT-ene våre, og fangsten her er vår LDI-teknologi som nå gjør det mulig å bruke disse prosessene til å lage en MGT.
Vi måtte tenke fra det første prinsippet og forstå hvorfor ikke gassturbinene kan være billigere, og hva som hindrer dem i å være det og innså at det var det eksotiske materialvalget som går inn i luftfartsmaskinen. Men for bilanvendelse med visse endringer i forbrenningsområdet, lyktes det med å senke temperaturene som ikke krevde at vi lenger skulle bruke de eksotiske materialene og produksjonsprosessene som ble brukt for turbiner eller jetmotorer for luftfart.
Spørsmål: Hva er de andre teknologisk avanserte produktene som skal produseres av firmaet ditt?
Den første produktlinjen vi planlegger, er et 120kW produktsortiment for applikasjoner for tunge kommersielle kjøretøy. Senere vil vi introdusere egnede produkter for forskjellige kommersielle kjøretøysegmenter med effektnivåer fra 20kW til 200kW. For det opprinnelige markedet vil vi bruke de samme produktene og begynne å kombinere dem og kan tilby kapasitet opptil 1 MW for distribuert kraftproduksjon som bruker renere drivstoff som naturgass, biogass eller produsentgass. Over tid vil vi bringe ytterligere innovasjoner i teknologien vår for forskjellige delsystemer som vi for øyeblikket importerer.