Konvenční plynové turbíny spotřebují zhruba polovinu energie na stlačení vzduchu kvůli účinnému spalování. Tato energie ale už není dostupná pro výrobu elektřiny. Vědci a inženýři proto hledají alternativní technologie, které by se obešly bez kompresoru na stlačování vzduchu.
Jednou z možností je spalování s nárůstem tlaku (Pressure gain combustion), které vytváří vysoký tlak pomocí detonačních vln uvnitř spalovací komory. Takový systém pracuje bez mechanických kompresorů, což znamená, že má méně pohyblivých částí a větší účinnost.
Právě takovou turbínu vyvíjejí v německém institutu Karlsruhe Institute of Technology (KIT). Nedávno vzbudili velký mediální rozruch díky novému rekordu. Jejich bezkompresorová turbína běžela 303 sekund, čímž téměř o minutu překonala nedávný rekord srovnatelné technologie americké agentury NASA.
Až doposud přitom turbína institutu KIT fungovala jen zlomky sekund, kvůli obavám, že se spalovací komory roztaví.
Tým KIT použil při experimentu jako palivo vodík, ale turbína je ve skutečnosti univerzální a může spalovat v podstatě jakýkoliv hořlavý plyn. Výhodou vodíku je, že hoří rychle a zajistí stabilnější nárůst tlaku. Také je možné vodík vyrábět z obnovitelných zdrojů, na rozdíl od spalovaných fosilních plynů.
V institutu KIT rovněž poprvé úspěšně vyrobili elektřinu přímo z této turbíny. Jak přiznává Daniel Banuti, šéf Institute of Thermal Energy Technology and Safety (ITES), bylo to extrémně náročné. Spalování v této turbíně probíhá velmi rychle a intenzivně, což komplikuje stabilní přenos energie. Bezkompresorová plynová turbína institutu KIT by měla být k vidění na veletrhu Hannover Messe, který se odehraje letos 20. až 24. dubna.
Video: Pressure Gain Combustion - The Next Frontier
Literatura
V Norsku mají první plynovou turbínu světa, co je stoprocentně na vodík
Autor: Stanislav Mihulka (20.06.2022)
Turbína se superkritickým CO2 může poslat parní turbíny do starého železa
Autor: Stanislav Mihulka (02.11.2023)
Retrofitová technologie umožňuje plynovým mikroturbínám spalovat vodík
Autor: Stanislav Mihulka (14.12.2024)
Boom Supersonic předělali svůj nadzvukový motor na turbogenerátor pro AI centra
Autor: Stanislav Mihulka (11.12.2025)
Diskuze:
Alespoň náznak?
F M,2026-02-25 11:36:55
O kolik vzrostou náklady a o kolik se ta účinnost zvedne (na kolik). To bych tak nějak čekal, že budou prezentovat jako první. Tedy odborníci asi ví, ale přece jenom toto zřejmě nebylo adresováno odborníkům?
Hoch Geheim!
Josef Hrncirik,2026-02-26 21:49:52
Možná je něco na videu vpravo od obrázku osvědčených burner chambers.
Jsou nazývány Bezkompresorové plyn nové turbíny německého KIT poráží technologii NASA (USA).
Plamen (plazma je přibarveno Li, aby to vyvolalo zdání Bohulibého po už žití v MHD).
Pro zmatení umělecké AI se píše, že jde o běžné turbíny.
"Jednou z možností je spalování s nárůstem tlaku (Pressure gain combustion), které vytváří vysoký tlak pomocí detonačních vln uvnitř spalovací komory. Takový systém pracuje bez mechanických kompresorů, což znamená, že má méně pohyblivých částí a větší účinnost."
AI tvrdí, že detonací optimální směsi 2 H2 + O2 + 4 N2, tj. 1 díl obj. H2 + 2,5 vzduch stoupne tlak 15,5x; tj. při konst. objemu teplota na 15,5*293 = cca 4 500 K = cca 4200°C. Tomu neodolá žádný materiál. Chudá směs špatně hoří i detonuje, stěny komory musí být chlazeny vzduchem prostupujícím stěnami dovnitř. Izobarický plamen místo izochorické detonace by měl jen cca 2500°C, ale při nepoužitelném přetlaku 0. Expanzí v tdysce před vstupem do turbíny se plyn chladí. Na lopatkách nechlazených může být max. ? 1200°C.
Pokud chamber burner nestlačuje vstupní vz duch jako ramjet, musí vz duch padat do vakuové komory s poklesem tlaku na 1/2 až 1/4. Teplota klesne na -70- -30°C, přivede se přesný poměr H2 počká se až se promísí a daleko za nástřikem se TO zapálí se cirkulující detonační vlnou. NATO to nato žene na turbínu až se lopatky trhají a v Lemberku mají 60 Hz.
Ušetřil se kompresor vzduchu, ale na úkor toho spaliny už nemají teoretický expanzní poměr až 15,5
Josef Hrncirik,2026-02-27 08:06:48
,ale řekněme jen SQRT(15,5), aby do chamber (vakuové) nějak nasosali vz duch. S paliny potom ot fu kují ví fukem do sféry dýchání s max. expanzním poměrem cca. oněch 4. No a zase máme ú činnost méně než 40% klasického Braytona s kompresorem.
Iniciovat Detonaci tř. směsi při podatm. tlaku je než při nadatm. tlaku a Teplo Tě Buch.
Ulítne plamen a fčeli a fčil To zašlehává do vstupu v z duchů. Bez žhavíků to rámusí jako Buzz Bombe V-1. Snadno i v nádrži detonují jen acetylen, dikyan, dikyanoacetylen, oxiran. I ty i ve směsi s O2 mají kritickou tloušťku vrstvy ve které již nedetonují kvůli ztrátě tepla, konečné rychlosti reakce a malé setrvačnosti tenké vrstvy uhýbající kompresi. Mí 100 detonace dojde k deflagraci ev. ba ani hoření.
"V institutu KIT rovněž poprvé úspěšně vyrobili elektřinu přímo z této turbíny?§.
Jak přiznává Daniel Banuti, šéf Institute of Thermal Energy Technology and Safety (ITES), bylo to extrémně náročné (přiznání). Spalování v této turbíně probíhá velmi rychle a intenzivně, což komplikuje stabilní přenos energie". Buď se ten Turbín roz Ta Ví, nebo detonace chcípnou.
Bůch S Námi.
Nic nového pod sluncem
P Holub,2026-02-21 07:33:29
V roce 1981 jsem něco podobného viděl v Leningradu (Petrohradu), kde Rusové s Američany měli pokusnou plynovou trigeneraci. Poprvé jsem tam viděl supravodivý magnet na magneto-hydro-dynamickém generátoru (projekt U-25 s magnetem z Argonne National Laboratory). V tomto případě MHD výhodně krotí rázy do plynové turbíny - v tom vidím jediný pokrok. Jinak je vše dávno vymyšlené. Spalovací komora z rakety V1 s klapkami, kompresor tam stále je, akorát slabší a zařazen do parogenerátorového soustrojí. Na plynové straně jde o typický pulzní systém raket V1, což bude klást obrovské nátoky na teplotní a mechanickou odolnost. Navíc tu bude snaha docílit co nejdelší setrvání plasma kvůli MHD.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
