德國卡爾斯魯厄理工大學（KIT）的研究人員成功研發出一款無壓縮機的燃氣渦輪，創下303秒的運行紀錄，超越了美國國家航空暨太空總署（NASA）相似技術的250秒記錄。這款以氫氣為燃料的渦輪不僅成功運行，還能發電，為未來的綠色能源探索鋪平道路。在應對氣候變化的過程中，替代化石燃料至關重要。持續燃燒化石燃料不斷釋放碳進入大氣，加劇全球變暖。雖然太陽能和風能發電廠能夠產生電力，但無法提供長途海運或航空運輸所需的動力。
科學家們一直在開發替代燃料，以取代燃料渦輪中的化石燃料，減少碳排放。合成航空燃料和可持續生產的氫氣正在逐步擴大用於渦輪和噴氣發動機的應用。然而，這些發動機的低效率問題已經無法再被忽視。傳統燃氣渦輪約有50%的能量浪費在壓縮空氣的過程中。根據KIT熱能技術與安全研究所（ITES）主任Daniel Banuti的說法，傳統燃氣渦輪依賴布雷頓循環運作，必須在高壓下燃燒氣體以產生動力。這一過程需要持續吸入空氣，將其壓縮，與燃料混合後進行燃燒，然而這也消耗了大量的能量。
研究人員已經尋找不需要空氣壓縮的替代方法，以便提高電力產出。壓力增益燃燒技術能利用燃燒室內的爆炸波生成高壓，該系統無需機械壓縮機，具備較少的運動部件和更高的效率。KIT的研究團隊在無壓縮機的燃氣渦輪上已經工作了幾年。在之前的實驗中，因擔心燃燒室會熔化，他們僅能讓渦輪運行幾分之一秒。但在最新的工作中，研究人員成功讓渦輪運行超過五分鐘，準確地說是303秒，打破了NASA無壓縮機燃氣渦輪的250秒運行紀錄。
這個團隊在實驗中使用氫氣作為燃料，但渦輪也可以使用任何氣體。團隊強調使用氫氣的原因是其反應迅速，並能實現更穩定的壓力提升。更重要的是，氫氣可以通過可再生能源來源來生成，使其在長期使用中更具可持續性。研究人員還首次成功地從渦輪直接產生電力。Banuti在新聞稿中補充道，這是因為燃燒室內快速而強烈的燃燒過程使得穩定地將能量轉移至渦輪變得具有挑戰性。這是朝向高效且靈活的氫能系統邁出的重要一步。
研究團隊計劃在2026年4月20日至24日的漢諾威博覽會上展示他們的無壓縮機燃氣渦輪，期待進一步推動這項技術的發展。
