【压缩机网】德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）研究人员研发的无压缩机燃气轮机，创下303秒的运行时长纪录，超越了美国国家航空航天局（NASA）同类技术250秒的运行时长。研究人员还通过这台以氢气为动力的涡轮机实现了发电，为未来研发更环保的能源形式奠定基础。

　　在应对气候变化的行动中，替代化石燃料是关键举措。化石燃料的持续燃烧会向大气中排放更多碳物质，加剧全球变暖趋势。太阳能与风能发电装置虽可实现发电，但无法产生驱动长途海运及航空运输所需的动力。

　　科研人员持续研发可替代化石燃料的涡轮机燃料，以此降低碳排放。合成航空燃料与可持续制备的氢气正逐步扩大应用规模，用于燃气轮机与喷气发动机。但此类发动机的效率不足问题已无法被忽视，其动力损耗率达到50%。

　　传统燃气轮机遵循布雷顿循环工作原理，需将高压气体在高温环境下燃烧以产生动力。该运行过程需要涡轮机持续吸入空气，对空气进行压缩处理，再将压缩空气与燃料混合并完成燃烧。该过程本身会消耗动力。

　　卡尔斯鲁厄理工学院热能技术与安全研究所（ITES）所长丹尼尔·巴努蒂在新闻发布会中表示，应用于发电厂或航空器的传统燃气轮机，需消耗自身约50%的动力，将空气压缩至高效燃烧所需的高压标准，这部分动力无法用于发电。基于此，科研人员持续探索无需空气压缩、可提升发电量的替代技术方案。

　　压力增益燃烧技术通过燃烧室内的爆震波生成高压，该系统无需配备机械压缩机，运动部件数量更少，运行效率更高。

　　卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员针对无压缩机燃气轮机已开展数年研究工作。在此前的测试中，受燃烧室熔化风险限制，涡轮机仅能运行极短时间。在最新测试中，研究人员实现涡轮机连续运行超5分钟，精准运行时长为303秒。

　　该成果打破了NASA无压缩机燃气轮机250秒的连续运行纪录。研究团队在实验中采用氢气作为燃料，该涡轮机可适配各类气体燃料。

　　研究团队选择氢气作为燃料，原因在于氢气反应速率快，可实现更稳定的压力提升。更重要的是，氢气可通过可再生能源制备，长期使用具备更高的可持续性。研究人员首次成功完成涡轮机直接发电实验。

　　巴努蒂在新闻发布会中补充，该实验难度极高，燃烧室内快速且剧烈的燃烧反应，会大幅增加能量向涡轮机稳定传输的难度。

　　该技术突破是构建无化石能源体系、研发高效灵活氢能利用技术的重要进展。

　　研究人员计划于2026年4月20日至24日举办的汉诺威工业博览会上，展示该款无压缩机燃气轮机。