Une avancée majeure 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 prouesse dépasse non seulement le précédent record de 250 secondes établi par la NASA, mais établit également de nouvelles normes pour l’utilisation de l’hydrogène dans l’approvisionnement énergétique, 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 à l’aide d’une turbine à hydrogène sans compresseur mécanique. Du 20 au 24 avril 2026, ils présenteront la turbine à gaz au salon de Hanovre.
Alors que les tests précédents ne duraient que quelques fractions de seconde, sans quoi les chambres de combustion fondaient, l’équipe du KIT a désormais prolongé 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 énergie fossile », indique le professeur Daniel Banuti, directeur de l’Institut des technologies et de la sécurité énergétiques thermiques (ITES). Le principal avantage de cette technologie est qu’elle ne nécessite aucune énergie pour comprimer l’air avant l’allumage.
« Une turbine à gaz conventionnelle, telle que celles utilisées dans les centrales électriques ou sous les ailes des avions, consomme environ 50 % de sa puissance pour comprimer l’air à la haute pression nécessaire à une combustion efficace, puissance qui n’est alors plus 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 utilisent environ la moitié de leur puissance pour comprimer 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 fluidomécanique (motifs d’ondes et de tourbillons dans le flux) et ne nécessitent aucun compresseur mécanique. Cela permet d’économiser de l’énergie, de réduire le nombre de pièces mobiles et d’augmenter le rendement.
L’hydrogène, un combustible idéal pour les turbines à haut rendement
Cette technologie ne se limite pas 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 économiques 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 finalement la production d’électricité, pose un autre défi technique : « C’est extrêmement difficile, car les processus de combustion très rapides et intenses dans la chambre rendent difficile le transfert stable d’énergie vers la turbine. Nous sommes les premiers à avoir réussi à faire fonctionner une telle turbine et à produire de l’électricité dans le processus », ajoute M. Banuti.
Source : KIT
