KIT研究人員超越NASA，在邁向二氧化碳中和能源系統(tǒng)方面取得技術(shù)突破。
氫能綠色發(fā)電取得突破：卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的研究人員使用一種新型無(wú)壓縮機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)創(chuàng)造了運(yùn)行時(shí)間紀(jì)錄。采用革命性增壓燃燒技術(shù)的燃燒器連續(xù)運(yùn)行了303秒。這一成果不僅超過(guò)了NASA此前250秒的紀(jì)錄，也為氫能在能源供應(yīng)中的應(yīng)用樹(shù)立了新標(biāo)桿。與天然氣不同，氫氣可通過(guò)可再生能源制取。今年早些時(shí)候，研究團(tuán)隊(duì)首次成功實(shí)現(xiàn)了在無(wú)機(jī)械壓縮機(jī)條件下，利用氫氣燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。研究人員將于2026年4月20日至24日在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上展示該燃?xì)廨啓C(jī)。
此前的測(cè)試運(yùn)行時(shí)間僅為幾分之一秒，否則燃燒室會(huì)因過(guò)熱而熔化。如今，KIT團(tuán)隊(duì)已將運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)至5分鐘以上。熱能工程與安全研究所（ITES）所長(zhǎng)Daniel Banuti教授表示：“這是邁向高效率、高靈活性氫能、實(shí)現(xiàn)無(wú)化石能源體系的重要一步�！痹摷夹g(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于點(diǎn)火前無(wú)需對(duì)空氣進(jìn)行壓縮�！皞鹘y(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)，例如用于發(fā)電廠或飛機(jī)機(jī)翼下的機(jī)型，大約會(huì)消耗50%的功率用于將空氣壓縮至高壓，以實(shí)現(xiàn)高效燃燒，而這些功率就無(wú)法用于發(fā)電，”Banuti解釋道。
這種無(wú)壓縮機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)基于增壓燃燒原理。與傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)需要將約一半輸出功率用于空氣壓縮不同，該系統(tǒng)通過(guò)燃燒室內(nèi)的爆轟波來(lái)產(chǎn)生所需的高壓。這些波動(dòng)源于流體力學(xué)不穩(wěn)定性，即流動(dòng)中的波紋與渦旋結(jié)構(gòu)，整個(gè)過(guò)程完全不依賴機(jī)械壓縮機(jī)。這不僅節(jié)省能量，還減少了運(yùn)動(dòng)部件數(shù)量，并提高了整體效率。
該技術(shù)并不限于氫氣，但氫氣尤為適合，因?yàn)槠浞磻?yīng)速度極快，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的壓力提升。這為發(fā)電領(lǐng)域以及長(zhǎng)期來(lái)看在航空領(lǐng)域應(yīng)用更輕量、更具成本優(yōu)勢(shì)、且效率極高的燃?xì)廨啓C(jī)打開(kāi)了大門(mén)。
將燃?xì)廨啓C(jī)與燃燒室耦合，并最終實(shí)現(xiàn)發(fā)電，本身就是另一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)�！斑@極其困難，因?yàn)槿紵覂?nèi)極其快速且劇烈的燃燒過(guò)程，使得能量穩(wěn)定傳遞至燃?xì)廨啓C(jī)變得非常具有挑戰(zhàn)性。我們是全球首個(gè)成功運(yùn)行此類(lèi)燃?xì)廨啓C(jī)并實(shí)現(xiàn)發(fā)電的團(tuán)隊(duì)，”Banuti表示。
2026年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)展示研究人員將于2026年4月20日至24日在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上展示這項(xiàng)創(chuàng)新型燃?xì)廨啓C(jī)，展位位于11號(hào)館B06號(hào)KIT展臺(tái)。
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