CHLB ĐỨC – Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ Karlsruhe (KIT – Karlsruhe institute of technology) đã thiết lập một kỷ lục mới về thời gian vận hành với tua-bin khí hydro không bộ nén (compressorless hydrogen gas turbine) (*), vượt qua kỷ lục trước đó của cơ quan NASA. Công nghệ đốt tăng áp giúp nâng cao hiệu suất, tiết kiệm năng lượng và lần đầu tiên cho phép sản xuất điện ổn định mà không cần đến bộ nén cơ học.
(*) Compressorless hydrogen gas turbine: là loại tua-bin khí sử dụng khí hydro (H2) làm nhiên liệu, nhưng không cần bộ nén khí. Do bộ nén khí là thành phần làm tiêu tốn nhiều năng lượng trong tua-bin truyền thống, việc loại bỏ giúp tiết kiệm chi phí, năng lượng và nâng cao hiệu suất tua-bin.

Tua-bin khí không bộ nén của viện KIT

Buồng đốt với công nghệ đốt tăng áp mang tính đột phá, đã vận hành liên tục trong 303 giây. Thành tựu này vượt xa kỷ lục 250 giây trước đó của cơ quan NASA, đồng thời thiết lập những tiêu chuẩn mới cho việc sử dụng khí hydro trong cung cấp năng lượng, nguồn nhiên liệu có thể được sản xuất từ năng lượng tái tạo, khác biệt hoàn toàn với khí tự nhiên. Trước đó, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc lần đầu tiên tạo ra điện từ tua-bin khí hydro mà không cần bộ nén cơ học. Từ ngày 20 đến 24/04/2026, viện KIT sẽ chính thức giới thiệu mẫu tua-bin khí này tại hội chợ thương mại Hannover Messe.

Bước tiến quan trọng hướng tới năng lượng hydro hiệu suất cao và linh hoạt
Trong khi các thử nghiệm trước đây chỉ kéo dài trong vài phần giây, nếu không các buồng đốt sẽ bị nóng chảy, nhóm nghiên cứu tại viện KIT đã có thể kéo dài thời gian vận hành của loại tua-bin khí không bộ nén mới lên hơn năm phút. Giáo sư Daniel Banuti, Giám đốc viện công nghệ năng lượng nhiệt và an toàn tại viện KIT chia sẻ: “Đây là một bước tiến quan trọng hướng tới việc sử dụng năng lượng hydro hiệu suất cao và linh hoạt cho một hệ thống năng lượng không chứa nhiên liệu hóa thạch”. Ưu điểm lớn nhất của công nghệ này là: không cần thêm năng lượng để nén không khí trước khi đánh lửa. Giáo sư Banuti giải thích thêm: “Một tua-bin khí thông thường, như loại được tìm thấy trong các nhà máy điện hoặc dưới cánh máy bay, sử dụng gần 50% công suất để nén không khí đến áp suất cao cần thiết cho quá trình đốt cháy hiệu quả, lượng công suất đó lẽ ra có thể dùng để phát điện.”

Công nghệ đốt tăng áp thay thế nén cơ học
Tua-bin khí không bộ nén dựa trên nguyên lý đốt tăng áp (pressure-gain combustion) (*). Khác với các tua-bin khí truyền thống vốn tiêu tốn khoảng một nửa công suất cho việc nén khí, tại đây, các sóng nổ trong buồng đốt sẽ tự tạo ra áp suất cao cần thiết. Những sóng này phát sinh từ sự mất ổn định thủy động lực học, các sóng và xoáy trong dòng chảy, hoàn toàn không cần đến các bộ nén cơ học. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu các bộ phận chuyển động và nâng cao hiệu suất tổng thể.
(*) Pressure-gain combustion: là một cơ chế đốt cháy trong đó áp suất của dòng khí sau khi cháy cao hơn trước khi cháy.

Hydro, nguồn mang năng lượng lý tưởng
Công nghệ này không chỉ giới hạn ở hydro, nhưng hydro đặc biệt phù hợp vì nó phản ứng cực nhanh và cho phép tăng áp suất một cách ổn định. Điều này mở ra con đường phát triển các loại tua-bin nhẹ hơn, tiết kiệm chi phí hơn và đạt hiệu suất cao hơn cho việc sản xuất điện, và trong tương lai, có thể ứng dụng cả trong ngành hàng không.

Thành tựu đầu tiên trong việc tạo ra điện năng mà không cần bộ nén
Việc kết nối tua-bin với buồng đốt, và cuối cùng là tạo ra điện, là một thách thức kỹ thuật. Giáo sư Banuti nói rằng: “Điều này rất khó khăn vì quá trình đốt cháy cực nhanh và mãnh liệt trong buồng đốt khiến việc chuyển giao năng lượng ổn định sang tua-bin trở nên phức tạp. Nhóm nghiên cứu là đơn vị đầu tiên vận hành thành công một loại tua-bin như vậy và tạo ra điện trong quá trình đó”.

Để xem các tin bài khác về “Điện xanh”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Hannover Messe

Lưu ý: 

Để xem và khai thác hiệu quả nội dung của video clip nói trên (từ YouTube/ một dịch vụ của Google), Quý vị có thể thực hiện các bước sau:
1. Nếu tốc độ internet nhanh, có thể mở chế độ xem toàn màn hình bằng cách nhấn vào khung [ ] tại góc phải (phía dưới góc phải của video)
2. Chọn chế độ hình ảnh tốt nhất của đoạn video, hãy click vào hình bánh xe răng cưa và chọn chất lượng cao hơn (hoặc HD) theo ý muốn
3. Để hiển thị nội dung phụ đề, nhấn vào nút biểu tượng phụ đề [cc]. Một số video không có chức năng này sẽ không có biểu tượng phụ đề.
4. Quý vị có thể nghe hiểu tiếng Anh và có nhu cầu chia sẻ thông tin đến cộng đồng, hãy hỗ trợ techMAG biên dịch nội dung video và gửi cho chúng tôi để có cơ hội đăng thông tin lên technologyMag.net