Yeni güçlendirme teknolojisi, mikro türbinlerin hem hidrojen hem de doğal gazla çalışmasını sağlıyor.

Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) ve enerji santrali hizmet sağlayıcısı Power Service Consulting (PSC), hidrojen, doğal gaz veya her ikisini birden yakabilen mikro türbinleri test etti.

DLR Yanma Teknolojisi Enstitüsü Gaz Türbinleri Bölümü Başkanı Peter Kutne, emisyonları azaltmak için gaz türbinlerini hidrojen kullanımına uygun hale getirmenin avantajlarını vurguladı. Kutne, 15 megavatlık yeni bir gaz türbini enerji santrali kurmanın yaklaşık altı yıl sürdüğünü ve 31 milyon dolara (30 milyon €) mal olduğunu belirtti. Buna karşılık, mevcut bir santralin güçlendirilmesi sadece 1,5 yıl sürüyor ve bu miktarın yaklaşık onda birine mal oluyor.

Ayrıca iki kuruluş, bir gaz mikro türbininin hem hidrojen hem de doğal gazla çalışmasını sağlayarak ticari olarak uygulanabilir ilk güçlendirme olduğu iddia edilen şeyi başardı. Bu yenilik, yeşil hidrojenin yaygın olarak erişilebilir hale geldiği bir geleceğe hazırlanmayı amaçlıyor.

Retrofit H2 projesinde, yüksek güç/ağırlık oranları nedeniyle 100 kW'lık mikro türbinler kullanılmıştır. Bu türbinler genellikle uzak bölgelerde, hastaneler için yedek güç olarak ve otellerde ve yüzme havuzlarında ısıtma için kullanılır. Ayrıca bira fabrikaları veya atık metanı yakıt olarak kullanan atık arıtma tesisleri gibi tesislere de güç sağlayabilirler.

Ancak doğal gaz türbininde hidrojen yakmak, dizel motorda benzin kullanmaya benzer; temelde uyumsuz ve son derece tehlikelidir. Hidrojen doğal gazdan çok daha sıcak yanar ve daha düşük bir parlama noktasına sahiptir; bu da mikro türbinin yanma odasına yoğun ısı ve şok dalgalarıyla kolayca zarar verebilir.

Mühendisler bu sorunu çözmek için hidrojen için optimize edilmiş jet-stabilize bir brülör geliştirdi. Geleneksel kurulumların aksine, hava ve yakıt enjektörleri bir halka şeklinde düzenlenerek haznede bir geri akış oluşturuyor. Bu, egzoz gazlarının yeni hava/yakıt karışımıyla karışmasına yardımcı olarak sıcaklığı düşürür, nitrojen emisyonlarını azaltır ve alevi stabilize eder.

Bu da yanma odasındaki sıcaklığı düşürür ve daha az azot oksit üretir. Egzoz gazlarının yeniden sirkülasyonu da alevi etkili bir şekilde stabilize eder. DLR, konseptin ölçeklenebilir olduğunu ve çeşitli türbin tipleri ve boyutları için uygun olduğunu belirtiyor.

Sistem şu ana kadar Lampoldshausen'deki bir pilot tesiste yaklaşık 100 saat boyunca saf hidrojen kullanılarak çalıştırıldı. DLR araştırmacısı Martina Hohloch, hidrojenin yüksek kimyasal reaktivitesinin önemli zorluklar yarattığını açıkladı.

“Türbinin yeni yanma odası sistemiyle laboratuvar ortamı dışında nasıl bir performans sergileyeceğini görmek istiyorduk. Testler, saf hidrojenle sorunsuz bir şekilde çalışmaya başlayabildiğimizi ve sistemin kısmi yükten tam yüke kadar tam çalışma aralığına ulaştığını gösterdi.”