【壓縮機網】德國卡爾斯魯厄理工學院（KIT）研究人員研發的無壓縮機燃氣輪機，創下303秒的運行時長紀錄，超越了美國國家航空航天局（NASA）同類技術250秒的運行時長。研究人員還通過這臺以氫氣為動力的渦輪機實現了發電，為未來研發更環保的能源形式奠定基礎。

　　在應對氣候變化的行動中，替代化石燃料是關鍵舉措。化石燃料的持續燃燒會向大氣中排放更多碳物質，加劇全球變暖趨勢。太陽能與風能發電裝置雖可實現發電，但無法產生驅動長途海運及航空運輸所需的動力。

　　科研人員持續研發可替代化石燃料的渦輪機燃料，以此降低碳排放。合成航空燃料與可持續制備的氫氣正逐步擴大應用規模，用于燃氣輪機與噴氣發動機。但此類發動機的效率不足問題已無法被忽視，其動力損耗率達到50%。

　　傳統燃氣輪機遵循布雷頓循環工作原理，需將高壓氣體在高溫環境下燃燒以產生動力。該運行過程需要渦輪機持續吸入空氣，對空氣進行壓縮處理，再將壓縮空氣與燃料混合并完成燃燒。該過程本身會消耗動力。

　　卡爾斯魯厄理工學院熱能技術與安全研究所（ITES）所長丹尼爾·巴努蒂在新聞發布會中表示，應用于發電廠或航空器的傳統燃氣輪機，需消耗自身約50%的動力，將空氣壓縮至高效燃燒所需的高壓標準，這部分動力無法用于發電。基于此，科研人員持續探索無需空氣壓縮、可提升發電量的替代技術方案。

　　壓力增益燃燒技術通過燃燒室內的爆震波生成高壓，該系統無需配備機械壓縮機，運動部件數量更少，運行效率更高。

　　卡爾斯魯厄理工學院的研究人員針對無壓縮機燃氣輪機已開展數年研究工作。在此前的測試中，受燃燒室熔化風險限制，渦輪機僅能運行極短時間。在最新測試中，研究人員實現渦輪機連續運行超5分鐘，精準運行時長為303秒。

　　該成果打破了NASA無壓縮機燃氣輪機250秒的連續運行紀錄。研究團隊在實驗中采用氫氣作為燃料，該渦輪機可適配各類氣體燃料。

　　研究團隊選擇氫氣作為燃料，原因在于氫氣反應速率快，可實現更穩定的壓力提升。更重要的是，氫氣可通過可再生能源制備，長期使用具備更高的可持續性。研究人員首次成功完成渦輪機直接發電實驗。

　　巴努蒂在新聞發布會中補充，該實驗難度極高，燃燒室內快速且劇烈的燃燒反應，會大幅增加能量向渦輪機穩定傳輸的難度。

　　該技術突破是構建無化石能源體系、研發高效靈活氫能利用技術的重要進展。

　　研究人員計劃于2026年4月20日至24日舉辦的漢諾威工業博覽會上，展示該款無壓縮機燃氣輪機。