O echipă de la Institutul de Tehnologie din Karlsruhe (KIT) a construit o turbină cu hidrogen care își generează singură presiunea de ardere, prin unde de detonație, fără niciun compresor mecanic. Această tehnologie este una dintre cele mai promițătoare căi spre turbine mult mai eficiente.
Într-o turbină convențională, de tipul celor din centralele electrice sau de sub aripile avioanelor, aerul este comprimat mecanic înainte de a fi amestecat cu combustibilul și ars. Acest proces consumă însă o parte uriașă din energia produsă. „Un turbogaz convențional consumă circa 50% din puterea sa pentru a comprima aerul la presiunea ridicată necesară unei arderi eficiente, putere care nu mai ajunge astfel la generarea de electricitate”, explică Daniel Banuti, profesor și director al Institutului de Tehnologie Termică și Siguranță (ITES) de la KIT.
Cum funcționează combustia cu creștere de presiune
Soluția propusă de echipa germană renunță complet la compresorul mecanic, înlocuindu-l cu un fenomen numit „combustie cu câștig de presiune” (pressure-gain combustion). În loc ca presiunea să fie generată din exterior, ea apare chiar în interiorul camerei de ardere, prin unde de detonație, unde de șoc extrem de rapide care se propagă prin amestecul de hidrogen și aer.
Aceste unde apar dintr-o instabilitate fluido-mecanică, tipare de unde și vârtejuri în curgerea gazelor, complet fără compresoare mecanice, ceea ce economisește energie, reduce numărul de componente mobile și crește eficiența. Tehnologia nu este limitată strict la hidrogen, dar acest combustibil este deosebit de potrivit, deoarece reacționează extrem de rapid și permite creșteri de presiune stabile în timp, un aspect esențial pentru funcționarea continuă a unei turbine.
De la fracțiuni de secundă la peste cinci minute
Provocarea tehnică majoră nu a fost obținerea undelor de detonație în sine, ci menținerea lor suficient de mult timp fără ca echipamentul să se defecteze. În testele anterioare ale echipei, camerele de ardere rezistau doar câteva fracțiuni de secundă înainte de a începe să se topească, din cauza intensității extreme a arderii.
De această dată, turbina a funcționat continuu timp de 303 secunde, peste cinci minute, depășind un record anterior de 250 de secunde atribuit unui experiment NASA cu un concept similar. La fel de important, echipa a reușit pentru prima oară să conecteze o astfel de cameră de ardere la o turbină funcțională și să genereze efectiv electricitate din ea, nu doar să demonstreze arderea în sine.
„Este extrem de dificil, pentru că procesele de ardere din cameră sunt foarte rapide și intense, ceea ce face ca transferul stabil de energie către turbină să fie o provocare. Suntem primii care au reușit să facă să funcționeze o astfel de turbină și să genereze electricitate în acest proces”, spune Banuti.
Ce ar putea însemna pentru viitorul energiei
Dacă tehnologia va putea fi scalată de la nivelul actual, de laborator, la dimensiuni industriale, ea ar putea reduce semnificativ numărul de componente mobile ale unei turbine și ar elimina o pierdere majoră de energie asociată compresoarelor mecanice. Cercetătorii văd în ea o cale spre turbine mai ușoare, mai ieftine de construit și mai eficiente energetic, atât pentru producția de electricitate, cât și, pe termen lung, pentru aviație.
Echipa de la KIT și-a prezentat public turbina la târgul industrial Hannover Messe, între 20 și 24 aprilie 2026, iar rezultatele au continuat să circule în presa de știință în lunile următoare. Este important de precizat, însă, că nu au fost publicate date experimentale noi de la anunțul inițial din februarie: cifrele legate de puterea electrică generată efectiv sau de eficiența globală a sistemului nu au fost încă făcute publice, iar tehnologia rămâne, deocamdată, la scară de laborator.
Rezultatul obținut la Karlsruhe nu transformă peste noapte modul în care producem energie, dar demonstrează, pentru prima dată, că o turbină poate funcționa fără compresor mecanic suficient de mult timp pentru a genera electricitate reală, un pas concret spre turbinele cu hidrogen de mâine.
Sursă: Karlsruhe Institute of Technology (KIT) — Runtime record and first electricity generation with a compressorless hydrogen gas turbine, Press Release 010/2026, 17 februarie 2026 — Prof. Daniel Banuti, director al Institutului de Tehnologie Termică și Siguranță (ITES), KIT
Foto: Turbina cu gaz fără compresor, dezvoltată de echipa KIT, arde cu aproape un minut mai mult decât cea a NASA. (Joachim Grune, KIT)
Lasă un răspuns