FeTu:清洁能源解决方案
由Appleyard Lees知识产权律师事务所高级专利律师保罗·贝农编写
FeTu的创始人兼首席执行官乔纳森·芬顿创造出了革命性的“绿色”能源设备FeTu Roticulating™系统,其目标是在广泛的系统和产业中减少碳排放。FeTu是一家创新驱动的企业,开发适用于多种系统和产业的碳减排技术。
气候变化的挑战要求企业寻求更清洁的能源解决方案。
FeTu的多功能技术是一个经济、高效的流体驱替系统,具有广泛的应用范围。
核心技术
FeTu的旋绞概念机被认为是世界上第一台四动式(一对双动式)设备。它的重量很轻,可以规模化使用,并且仅用两个运动部件即可操作四个反相压缩腔,从而实现从势能到动能的低损耗转化。
该项发明是一个正排量低速涡轮机(PDLVT),结合了径向、轴向和往复技术,形成单一的高效解决方案。
该设备包括一个外壳,其空腔内有一个球形转子。一个驱动杆穿过外壳并带动球形转子。球形转子的形状使转子和外壳之间形成四个腔室。
旋转驱动杆,使转子在3D空间中“旋绞”(同时旋转并绞接),进而导致腔室的体积发生变化。这一体积变化将使其中的任何流体压缩/膨胀,因此该设备可以用作多种不同方式。例如:
- 流体动力——气体压缩机或真空泵
- 开放式循环或封闭式循环——将动能转化为热能或将热能转化为动能。
FeTu系统解决的问题
FeTu的技术适用于诸多产业。作为气体压缩机,它可用于制造业、航空航天、制药与健康、重型车辆、船舶、铁路、国防、公用事业和建筑业。初步测试发现,用作无油压缩机时,该设备仅以每分钟1,000转的速度运行,便会产生高达7.2:1的压力比,比增压器中的压力比高出许多,而增压器的运行速度还远远更高。
用作热力引擎时,该设备能够回收大约30%的低等级废热,而行业标准是10%,从而显著减少了二氧化碳排放。
该设备可用作制冷系统,使用二氧化碳或空气作为工作流体。
正排量泵——结合了高压、大容积和绝对计量能力的单一装置。正排量可实现自吸、高调节比和双向(镜像)功效,噪声低,总持有成本低,轻量,简单,可靠。清洁介质泵利润丰厚,市场规模很大并且还在不断增长,但任何现有技术都无法提供FeTu所具有的综合且高度理想的特性。
闭环热动力循环是一种有效的闭环系统,使100%的可再生能源由丰富的自然热源(太阳能和地热)提供,被许多人视为实现大规模脱碳的关键。2020年的基准测试已证实FeTu的设备具有在闭环热动力循环中成功运行的能力。
发明的灵感
乔纳森·芬顿在13岁那年收到了一位年迈邻居的挑战。这位邻居是一名前英国皇家空军中队长,与他一样热爱工程学。这项挑战是创造更高效的引擎。邻居给他的任务是,减少生产工作中的能源浪费。
乔纳森在接下来的几年中勾勒出了一台简单的持续旋转压缩机可能的设计。但是有一个他无法解决的难题:如何引导球形转子。
直到差不多四十年后的2015年9月18日,他才忽然灵光一闪。“我当时正在洗澡,脑子里想着淋浴喷头的水流,就在那时,我突然意识到拼图中缺失的那块是什么,”他说。“这绝对就是顿悟时刻。然后我下楼把它记了下来,就是这样。”
知识产权保护及其为何重要
FeTu设备的核心创新受到二十多个国家的专利保护。还有《专利合作条约》(PCT)下的两项未决国际申请有待进一步开发,并且该设备在热动力循环中的使用已获得英国专利授权。
创新型公司的价值与其知识产权紧密相关。对于许多像FeTu这样以创新为主导的公司,专利是它们的基石,为其创意提供保护。如果没有知识产权保护,设备一旦投入市场,竞争对手就可以对其进行逆向工程,从而使投资者很难从财务上支持创新。
为何创新对于创建绿色未来至关重要
创新在创建绿色未来中发挥着根本作用。全球二氧化碳排放量每年超过360亿吨,并且还在增长,而自前工业化时代以来,全球平均温度升高了超过一摄氏度。如果没有创新来应对这些趋势,排放将继续增长,会对子孙后代造成无尽的破坏。
开发该发明的最大挑战
实现显著提升的机械系统技术开发成本很高,财务通常是最大的挑战,也是成功的关键因素。只有在获得拨款支持的情况下,才能确保投资,精打细算地建立世界一流团队。所有新技术都有赖于采用者的热情和远见,风险通常与回报之间存在内在联系且成比例。
政策制定者如何支持为绿色未来而创新
为阻止当前二氧化碳排放量的增长,提高全球能效至关重要。然而,某些行业抗拒变化。目前的法律框架并不一定在所有领域都优先考量绿色方面,而许多能源公司正在此框架内赚取可观的利润。社会因素可能不足以鼓励变革。如果没有立法,许多行业中的绿色转型即便发生,可能也会非常缓慢。
进展情况
Alpha产品试验正在进行中,同时也在进行关于交通运输部门中生态友好型热能管理的商业试验。