Hiện tượng ấm lên toàn cầu đang tăng lên từng ngày và được dự báo sẽ có tác động tàn phá sâu rộng, lâu dài đến hành tinh Trái đất. Để chống lại tình trạng này, các công ty khác nhau đang nỗ lực. Aerostrovilos Energy, công ty khởi nghiệp ô tô do IIT-Madras ấp ủ đã tham gia nhóm vào năm 2017 với ý tưởng phát triển các tuabin khí chủ yếu được sử dụng cho động cơ đẩy hàng không vũ trụ hoặc sản xuất điện lớn từ hàng chục đến hàng trăm MW. Tua bin khí là thiết bị đốt sạch nhất có thể thích ứng với nhiều loại nhiên liệu, do đó tạo ra một hệ sinh thái Trung hòa cacbon ròng với sự trợ giúp của nhiên liệu sinh học.
Tò mò muốn biết về công ty và các giải pháp của họ hiệu quả như thế nào trong việc giảm thiểu tác động đến môi trường, chúng tôi đã có cuộc gặp gỡ với Rohit Grover, Người đồng sáng lập và Giám đốc điều hành của Aerostrovilos Energy. Trong khi theo học Cử nhân và Thạc sĩ về Kỹ thuật Hàng không Vũ trụ, Rohit rất quan tâm đến công nghệ này và hiểu rằng có một lỗ hổng lớn trong việc phát triển công nghệ động cơ phản lực ở Ấn Độ. Ông muốn đi tiên phong trong lĩnh vực này và hướng tới việc thay đổi công nghệ động cơ phản lực.
Dành thời gian cho lịch trình bận rộn của mình, Rohit đã chia sẻ ý tưởng đằng sau việc thành lập công ty, phong cách làm việc, câu chuyện thành công của Aerostrovilos Energy và rất nhiều điều khác với nhóm CircuitDigest.
Q. 'Aerostrovilos Energy' được biết đến với việc sản xuất tuabin khí bản địa đầu tiên của Ấn Độ để phát điện. Hành trình của bạn để hoàn thành việc này như thế nào?
Chúng tôi thành lập công ty này vào năm 2017 với một nhóm nhỏ gồm ba người và hiện đã mở rộng thành một nhóm đa lĩnh vực gồm 10 thành viên với nhiều người trong số họ đến từ IIT Madras và các IIT khác. Chúng tôi biết ơn sự hỗ trợ to lớn mà chúng tôi đã nhận được từ các phòng thí nghiệm của IIT Madras, cụ thể là NCCRD, trung tâm nghiên cứu lớn nhất trên thế giới về công nghệ này. Chúng tôi cũng đã may mắn được ươm tạo tại cơ sở ươm tạo IIT Madras, được xếp hạng tốt nhất trong nước về các công ty khởi nghiệp công nghệ sâu. Ban đầu, chúng tôi bắt đầu với việc phát triển một máy 20kW xoay quanh việc mua một số thành phần và thử nghiệm các thành phần IP hiện có của chúng tôi. Trong tương lai, chúng tôi đã hoàn thành việc phát triển bản địa hoàn chỉnh hệ thống 100kW từ đầu.
Q. Vui lòng làm sáng tỏ các khoản tài trợ mà Aerostrovilos Energy đã nhận được. IITM đã được chứng minh là hữu ích như thế nào?
Chúng tôi đã may mắn nhận được sự hỗ trợ tài chính từ Bharat Petroleum trong khuôn khổ Dự án Ankur của họ để phát triển sản phẩm của chúng tôi. Chúng tôi cũng có thể áp dụng công nghệ từ phòng thí nghiệm NCCRD về đốt cháy tuabin khí để làm cho hệ thống của chúng tôi tốt hơn nhiều so với bất kỳ công nghệ tuabin nào hiện có. Bên cạnh đó, chúng tôi rất biết ơn khi nhận được sự hỗ trợ từ Chi bộ Vườn ươm về kinh phí, kết nối nhà đầu tư, người cố vấn, và các cơ sở pháp lý và CS khác.
Q. Hãy cho chúng tôi biết đôi điều về LX-101, máy phát tuabin khí siêu nhỏ 100kW. Các ứng dụng chính của các tuabin này là gì?
Ngày nay, Tua bin siêu nhỏ cho mức công suất 100kWđược sử dụng trong các hoạt động cung cấp điện liên tục ngoài lưới điện như giàn khoan dầu, nguồn điện phi tập trung, đồng phát điện công nghiệp. Các ứng dụng này thường có lưới điện không đáng tin cậy, điều này làm cho các tuabin cực kỳ đáng tin cậy như một giải pháp hoàn hảo. Nó có yêu cầu vận hành và bảo trì cực kỳ thấp. Tuy nhiên, do chi phí vốn quá cao, thường gấp 10 lần một tổ hợp động cơ diesel, nên nó không được sử dụng làm nguồn dự phòng mà chỉ là nguồn điện cơ bản nên chỉ chiếm thị phần rất nhỏ. Vào đầu những năm 2010 khi chi phí pin cao; các máy phát điện tuabin đã được thử nghiệm như một thiết bị mở rộng phạm vi bởi nhiều công ty và không chuyển sang quy mô sản xuất do chi phí cao. Bây giờ với sự đổi mới của chúng tôi,chúng tôi có thể đưa yêu cầu vật liệu xuống loại ô tô ít kỳ lạ hơn và do đó hạ giá thành xuống ngang bằng với công nghệ Động cơ Diesel hiện có. Điều này hiện có thể cho phép nó tìm thấy các ứng dụng trong thị trường EV và thế hệ Diesel.
Q. Làm thế nào để các Tuabin khí siêu nhỏ linh hoạt sử dụng nhiên liệu (MGT) này hoạt động? Ý nghĩa của nó là gì?
Tuabin khí siêu nhỏ tương tự như công nghệ Động cơ phản lực cung cấp năng lượng cho máy bay hoặc các nhà máy điện lớn dựa trên tuabin khí cung cấp năng lượng cho các thành phố của chúng ta. Đây là một phiên bản thu nhỏ của giống nhau. Trong khi loại lớn hơn có thể chạy từ một vài Megawatt đến 100 Megawatt, nhưng tuabin vi mô có phạm vi từ 20-200 Kilowatt.
Công nghệ cốt lõi giống nhau là sử dụng chu trình Brayton trong đó không khí đi vào được nén đến áp suất cao hơn, đốt cháy trong buồng đốt và mở rộng qua tuabin để tạo ra công suất trục có thể được sử dụng để chạy máy phát điện. Không giống như các tuabin lớn hơn, các tuabin vi mô có thể hoàn toàn không chứa dầu. Về nguyên tắc, Micro Tuabin là loại nhiên liệu linh hoạt, đòi hỏi một số sửa đổi đối với buồng đốt cho các loại nhiên liệu khác nhau. Tuy nhiên, với công nghệ buồng đốt độc đáo của chúng tôi, chúng tôi cũng không cần phải làm điều đó. Đối với nhiên liệu lỏng hoặc khí, cần có một sự thay đổi nhỏ trong dòng nhiên liệu để chọn loại nhiên liệu và cùng một loại máy có thể chạy với nhiều loại nhiên liệu khác nhau bắt đầu từ CNG, LPG, diesel, xăng, khí sinh học, diesel sinh học, v.v.
Các tuabin, không giống như các bộ DG, đốt cháy nhiên liệu hoàn toàn giống như một đầu đốt LPG trong bếp của chúng tôi và có rất ít khí thải ô nhiễm. Mức phát thải thấp hơn 20-30 lần so với BSVI nghiêm ngặt nhất. Chúng có kích thước nhỏ hơn 5 lần và nhẹ hơn 8 lần so với động cơ diesel cho cùng mức công suất.
Q. Làm thế nào để có thể sử dụng Tua bin khí siêu nhỏ (MGT) trong Ô tô? Nó có những ưu điểm gì so với Động cơ IC và EV?
Tua bin khí siêu nhỏ trước đây đã từng được thử nghiệm trên xe nhưng được kết hợp cơ học với hệ thống truyền lực để đẩy xe. Tuy nhiên, trong trường hợp hiện tại, chúng sẽ sản xuất năng lượng điện và sẽ được sử dụng để cung cấp năng lượng cho động cơ điện của một chiếc EV. Điều này tương tự như một EV hybrid nối tiếp, trong đó chúng ta có một máy phát điện trên bo mạch, trong trường hợp này sẽ là một máy phát tuabin. Về cơ bản, nó sẽ là một EV ở phía trước với một tàu điện EV và với 90% pin được thay thế bằng một máy phát MGT phù hợp.
Máy phát MGT có nhiều ưu điểm khác nhau so với Động cơ IC. Về nguyên tắc, chúng là nhiên liệu linh hoạt và có thể chạy bằng nhiều loại nhiên liệu lỏng và khí bao gồm cả nhiên liệu sinh học. Chúng nhẹ hơn 8 lần và nhỏ gọn hơn 10 lần so với ICE, độ rung gần như bằng không và tiếng ồn có thể dễ dàng ngăn chặn bằng vỏ bọc. Một công nghệ thích hợp cho quá trình đốt cháy mà chúng tôi đang giới thiệu gọi nạc kết quả tiêm trực tiếp vào lượng khí thải thấp hơn đáng kể ô nhiễm và có hiệu quả tốt hơn, đồng 2 dấu chân cũng đi xuống đáng kể. ICE có thời gian bảo dưỡng 500 giờ (30.000 km) và tuổi thọ 10.000 giờ (6, 00.000 km), trong khi tuabin sẽ có chu kỳ bảo dưỡng 10.000 giờ và tuổi thọ 40.000 giờ, cao hơn nhiều so với ICE.
Những lợi thế so với EV trở thành một điều khó hiểu khi xem xét các loại xe thương mại hạng nặng cần để chở hàng hóa trong quãng đường dài. Những hạn chế hiện tại trong công nghệ pinmật độ và phạm vi sử dụng hạn chế mức độ sử dụng của nó trong phân khúc xe này và đây là nơi các tuabin sẽ đóng một vai trò quan trọng trong tương lai và sẽ là công nghệ đi đầu cho phân khúc này trong nhiều thập kỷ tới. Ngày nay, có những phương pháp sản xuất có thể cho phép sản xuất hàng loạt tuabin và ở đây, công nghệ LDI của chúng tôi đóng một vai trò quan trọng trong việc đưa CapeX xuống cho tuabin và nói chung cho Xe điện tuabin (TEV) như CapEx sẽ ngang bằng với ICE. Hơn nữa, với một tàu dẫn động điện, nó có thể mang lại nền kinh tế tốt hơn và dẫn đến OpeX gần như ngang bằng với EV với sự kết hợp nhiên liệu CNG và diesel. Các pin có tuổi thọ hạn chếkhoảng 8 vạn km, trong khi Tuabin có thể tiếp tục đi 3-4 vòng. Cuối cùng, lợi thế về tính linh hoạt của nhiên liệu dẫn đến khả năng sử dụng cơ sở hạ tầng diesel, xăng, CNG, và sau này, việc chuyển đổi sang ethanol sinh học, diesel sinh học có thể được thực hiện suôn sẻ.
Q. Những MGT này có đủ nhỏ gọn để lắp vào ô tô không? Hiệu suất sẽ được so sánh như thế nào với EV?
Tua bin có thể dễ dàng lắp vào xe vì nó nhẹ hơn ICE. Như tôi đã nói ở phía trước, nó giống như một chiếc EV và được điều khiển bởi một Động cơ điện. Tuabin cung cấp nguồn năng lượng chính cho các động cơ này bằng một bộ pin nhỏ sẽ được sử dụng để cung cấp năng lượng bổ sung nhất định nhằm tăng tốc nhanh hoặc sẽ được sạc khi phanh.
Q. Trọng tâm chính của EV là vì Lợi ích Môi trường, MGT có thể cạnh tranh với EV về ô nhiễm không khí không?
Chắc chắn rồi! Lĩnh vực mà chúng tôi đang tập trung vào là xe hạng nặng và chúng là một trong những thủ phạm lớn nhất gây ô nhiễm và công nghệ pin có thể cần 20 năm nữa trên toàn cầu để bắt kịp các nền kinh tế phát triển và có lẽ nhiều hơn thế đối với Ấn Độ. Do đó, nếu chúng ta so sánh nó với một chiếc xe tải ICE hiện có sẽ giữ nguyên giá trị trong vòng 30-40 năm tới, chúng ta có thể tạo ra những bước nhảy vọt trong việc giảm lượng khí thải. Chúng tôi cũng đang dựa vào CNG và các nhiên liệu dựa trên nhiên liệu sinh học cùng với điện khí hóa như một phần trong kế hoạch của chính phủ về năng lượng trong tương lai nhằm giảm lượng khí thải. Dưới đây là một vài con số để bạn tham khảo cho một chiếc xe tải / xe buýt.
wrt đến ICE- 100 Tấn CO 2; 50 tấn CO & NOx, giảm 10 tấn PM hàng năm.
wrt sang EV (xem xét lưới điện với lượng khí thải carbon của nó) - 50 tấn CO 2 hàng năm
Q. Liệu ô tô chạy bằng MGT có tiết kiệm hơn Động cơ IC không?
Có, chi phí nhiên liệu có thể giảm đáng kể tới 3 lần khi sử dụng hỗn hợp diesel và CNG so với ICE.
Q. Bạn đã thử nghiệm tuabin của mình trên ô tô chưa? Bạn mong đợi những thách thức nào trong quá trình này?
Chúng tôi vẫn chưa thử nghiệm tua-bin của mình với một chiếc xe và vì điều đó, chúng tôi đang hợp tác chặt chẽ với một số OEM trong phân khúc xe thương mại. Chúng tôi sẽ cung cấp máy cho họ. Thách thức mà chúng tôi có thể gặp phải là trong việc tích hợp công nghệ với nền tảng của họ. Hơn nữa, những thách thức nhất định từ phía cơ quan quản lý có thể là về trợ cấp và giảm thuế GST, v.v. Các tuabin sạch hơn băng và cũng nên được trợ cấp. Các quốc gia khác cung cấp trợ cấp cho các phương tiện có khái niệm mới như hybrid. Điều đó cũng cần phải được thực hiện ở đây.
Q. MGT linh hoạt nhiên liệu sẽ trở thành xu hướng chủ đạo trong việc thay thế các bộ DG hiện có cho nguồn điện dự phòng. Nó đúng đến mức nào?
Đó là một kịch bản hợp lý. Tua bin đã có từ những năm 40-50. Họ đã thay thế động cơ pít-tông, sau đó là do độ tin cậy và hiệu suất vượt trội, và với những cải tiến nhất định mà chúng tôi đang mang lại; chúng chắc chắn có thể làm tương tự cho các ứng dụng trên mặt đất bao gồm các bộ DG. USP của tuabin nằm ở tính linh hoạt của nhiên liệu hoặc khả năng chạy các nhiên liệu có nhiệt trị thấp hoặc nhiên liệu bẩn như khí sinh học, khí tổng hợp, v.v. mà các ICE phải vật lộn để thích ứng. Một khi sản xuất dựa trên khối lượng được thiết lập cho tuabin khí bằng cách sử dụng các vật liệu rẻ hơn hiện có và các tiêu chuẩn sản xuất được sử dụng để chế tạo thành phần giống tuabin có tên là Turbocharger, chúng có thể cạnh tranh với các bộ DG trên nhiều khía cạnh bao gồm hiệu quả, độ tin cậy, lượng khí thải, v.v..
Q. Công ty của bạn đã cắt giảm 10 lần chi phí trả trước của máy phát tuabin khí vi mô. Làm thế nào mà có thể? Bạn đã gặp những khó khăn gì?
Một số bạn có thể biết về Turbocharger. Chúng tương tự như MGT về cấu tạo và nguyên tắc. Chúng được sản xuất hàng loạt và được sử dụng với ICE chạy bằng dầu diesel để cải thiện hiệu suất của nó. Chúng được sản xuất hàng loạt bằng vật liệu rẻ hơn và quy trình sản xuất được thiết lập tốt. Chúng tôi dự định sử dụng cùng một quy trình để tạo ra MGT của chúng tôi và lợi ích ở đây là công nghệ LDI của chúng tôi hiện có thể sử dụng các quy trình này để tạo MGT.
Chúng tôi phải suy nghĩ từ nguyên tắc đầu tiên và hiểu tại sao các tuabin khí không thể rẻ hơn và điều gì ngăn chúng lại như vậy và nhận ra rằng đó là sự lựa chọn vật liệu kỳ lạ đi vào cỗ máy cấp hàng không. Nhưng đối với ứng dụng ô tô với những thay đổi nhất định trong khu vực đốt cháy của chúng tôi, chúng tôi đã thành công trong việc giảm nhiệt độ mà không yêu cầu chúng tôi sử dụng những vật liệu kỳ lạ đó và quy trình sản xuất được áp dụng cho tuabin hàng không hoặc động cơ phản lực nữa.
Q. Các sản phẩm công nghệ tiên tiến khác được xếp hàng để sản xuất bởi công ty của bạn là gì?
Dòng sản phẩm đầu tiên mà chúng tôi đang lên kế hoạch là dòng sản phẩm 120kW cho các ứng dụng xe thương mại hạng nặng. Phần sau, chúng tôi sẽ giới thiệu các sản phẩm phù hợp cho các phân khúc xe thương mại khác nhau với các mức công suất từ 20kW đến 200kW. Đối với thị trường tập hợp gen, chúng tôi sẽ sử dụng các sản phẩm giống nhau và bắt đầu kết hợp chúng và có thể cung cấp công suất lên đến 1 MW để phát điện phân tán sử dụng nhiên liệu sạch hơn như khí đốt tự nhiên, khí sinh học hoặc khí đốt sản xuất. Theo thời gian, chúng tôi sẽ mang đến những đổi mới hơn nữa trong công nghệ của mình cho các hệ thống con khác nhau mà chúng tôi hiện đang nhập khẩu.