Безкомпрессорная водородная турбина KIT установила новый мировой рекорд продолжительности работы

Ранее в этом году учёным впервые удалось выработать электричество с помощью водородной газовой турбины без механического компрессора. Если раньше тесты длились доли секунды (иначе камеры сгорания плавились), то команде KIT удалось продлить время работы до более чем пяти минут. «Это важный шаг к высокоэффективной и гибкой водородной энергетике для безуглеродной энергосистемы», — объясняет профессор Даниэль Банути, директор Института теплотехники и безопасности (ITES).

Главное преимущество технологии — отсутствие необходимости сжимать воздух перед воспламенением. Обычная газовая турбина, используемая на электростанциях или в авиации, тратит около половины своей мощности на сжатие воздуха до необходимого давления, что снижает объём энергии, доступной для выработки электричества.

Безкомпрессорная турбина работает на принципе сгорания с повышением давления, создавая необходимое высокое давление непосредственно в камере с помощью детонационных волн. Эти волны возникают из-за гидродинамической нестабильности (системы волн и вихрей в потоке) без использования механических компрессоров, что экономит энергию, сокращает количество движущихся частей и повышает КПД. Хотя технология применима для разных видов топлива, водород подходит идеально из-за своей высокой скорости реакции и способности обеспечивать стабильный рост давления. Это открывает путь к созданию более лёгких, экономичных и эффективных турбин для энергетики и, в перспективе, для авиации.

Следующей серьёзной инженерной задачей было соединение турбины с камерой сгорания для выработки электричества. «Это чрезвычайно сложно, потому что очень быстрые и интенсивные процессы в камере затрудняют стабильную передачу энергии. Мы стали первыми, кто успешно запустил такую турбину и выработал электричество», — подчеркивает Банути. Ученые представят свою инновационную разработку на выставке Hannover Messe с 20 по 24 апреля 2026 года на стенде KIT.