Les chercheurs du KIT dépassent la NASA et réalisent une percée technologique vers un système énergétique neutre en CO₂
Record de durée de fonctionnement et première production d'électricité avec une turbine à gaz à hydrogène sans compresseur
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Une percée dans la production d'électricité verte à partir d'hydrogène : Des chercheurs de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont établi un record de durée de fonctionnement avec une nouvelle turbine à gaz sans compresseur. Le brûleur, doté d'une technologie révolutionnaire de combustion à gain de pression, a fonctionné pendant 303 secondes. Cette performance dépasse non seulement le précédent record de la NASA, qui était de 250 secondes, mais établit également de nouvelles normes pour l'utilisation de l'hydrogène dans l'approvisionnement en énergie, qui, contrairement au gaz naturel, peut être produit à partir de sources d'énergie renouvelables. Au début de l'année, les chercheurs ont réussi pour la première fois à produire de l'électricité avec une turbine à gaz à hydrogène sans compresseur mécanique. Du 20 au 24 avril 2026, ils présenteront cette turbine à gaz à la Foire de Hanovre.
Alors que les essais précédents ne duraient que quelques fractions de seconde, sous peine de faire fondre les chambres de combustion, l'équipe du KIT a désormais porté la durée de fonctionnement à plus de cinq minutes. "Il s'agit d'une étape importante vers une énergie hydrogène hautement efficace et flexible pour un système énergétique sans fossile", explique le professeur Daniel Banuti, directeur de l'Institut de technologie et de sécurité de l'énergie thermique (ITES). Le principal avantage de cette technologie est qu'aucune énergie n'est nécessaire pour comprimer l'air avant l'allumage. "Une turbine à gaz classique, comme celles utilisées dans les centrales électriques ou sous les ailes des avions, consomme environ 50 % de sa puissance pour comprimer l'air à la pression élevée nécessaire à une combustion efficace - une puissance qui n'est alors pas disponible pour la production d'électricité", explique M. Banuti.
La combustion à gain de pression remplace la compression mécanique
La turbine à gaz sans compresseur repose sur le principe de la combustion à gain de pression. Contrairement aux turbines à gaz classiques, qui nécessitent environ la moitié de leur puissance pour la compression de l'air, ce système génère la haute pression nécessaire grâce à des ondes de détonation à l'intérieur de la chambre de combustion. Ces ondes résultent d'une instabilité mécanique des fluides - modèles d'ondes et de tourbillons dans l'écoulement - sans aucun compresseur mécanique. Cela permet d'économiser de l'énergie, de réduire le nombre de pièces mobiles et d'augmenter l'efficacité.
L'hydrogène, un carburant idéal pour les turbines à haut rendement
La technologie n'est pas limitée à l'hydrogène, mais celui-ci est particulièrement bien adapté car il réagit extrêmement rapidement et permet des augmentations de pression stables. Cela ouvre la voie à des turbines plus légères, plus rentables et ultra-efficaces pour la production d'électricité et, à long terme, pour l'aviation.
Première production d'électricité réussie sans compresseur
Le couplage d'une turbine à la chambre de combustion - et donc la production d'électricité - pose un autre défi technique : "C'est extrêmement difficile parce que les processus de combustion très rapides et intenses dans la chambre rendent difficile un transfert d'énergie stable vers la turbine. Nous sommes les premiers à réussir à faire fonctionner une telle turbine et à produire de l'électricité au cours du processus", déclare M. Banuti.
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