Инновация в энергетике: немецкая турбина на водороде побила рекорд NASA, достигнув 303 секунд работы

Немецкие исследователи из Института технологии Карлсруэ разработали газовую турбину без компрессора, работающую на водороде с использованием давления от горения. Устройство установило рекорд, проработав 303 секунды, что превысило предыдущий показатель NASA в 250 секунд, и успешно выработало электричество, открывая перспективы для более эффективных энергетических систем.

Традиционные газовые турбины, основанные на цикле Брайтона, тратят около половины мощности на сжатие воздуха перед сгоранием топлива, что снижает общую эффективность. В новой конструкции применяется горение с приростом давления, где детонационные волны в камере сгорания создают необходимое давление без механических компрессоров. Это уменьшает количество подвижных частей и повышает КПД.

В ходе испытаний турбина функционировала на водороде, выбранном за быстроту реакции и стабильность прироста давления. Водород может производиться из возобновляемых источников, что делает технологию подходящей для перехода от ископаемых видов топлива. Команда также обеспечила прямую генерацию электричества, несмотря на сложности, связанные с быстрыми и интенсивными процессами горения, которые усложняют стабильную передачу энергии на турбину.

Директор Института тепловой энергетики и безопасности KIT Даниэль Банути пояснил, что в обычных турбинах около 50 процентов мощности уходит на сжатие воздуха для эффективного горения, и эта энергия недоступна для выработки электричества. Он отметил, что быстрые и интенсивные процессы горения в камере затрудняют стабильную передачу энергии на турбину. По его словам, этот результат представляет важный шаг к высокоэффективной и гибкой водородной энергетике для системы без ископаемых топлива.

Технология может применяться в областях, где солнечная и ветровая энергия недостаточны, таких как дальние перевозки, для снижения углеродных выбросов. Хотя турбина способна работать на любом газе, приоритет отдается водороду для устойчивости. Исследователи планируют продемонстрировать устройство на выставке в Ганновере с 20 по 24 апреля 2026 года.

Источник: interestingengineering