Turbin Hidrogen Tanpa Kompresor Pecahkan Rekor Operasi, Lampaui Pencapaian NASA

PENELITI dari Karlsruhe Institute of Technology (KIT) Jerman berhasil menciptakan terobosan dalam teknologi energi bersih. Turbin gas berbahan bakar hidrogen tanpa kompresor buatan mereka sukses beroperasi selama 303 detik, mematahkan rekor dunia sebelumnya milik NASA yang bertahan di angka 250 detik.

Keberhasilan ini menandai babak baru dalam efisiensi mesin. Berbeda dengan turbin konvensional, sistem ini tidak memerlukan kompresor mekanis, sehingga energi yang dihasilkan dapat dimanfaatkan sepenuhnya secara lebih optimal.

Menurut Direktur Institute of Thermal Energy Technology and Safety (ITES), Daniel Banuti, keberhasilan ini merupakan langkah untuk menuju pemanfaatan hidrogen sebagai sumber energi masa depan yang efisien dan fleksibel.

Baca juga : NASA Uji Coba Pencitraan Medis AI di Stasiun Luar Angkasa

“Ini adalah langkah penting menuju sistem energi bebas bahan bakar fosil yang memanfaatkan hidrogen secara lebih efisien,” ujarnya dalam laporan yang dikutip dari laman Tech Xplore.

Mengatasi Kelemahan Turbin Konvensional

Pada turbin gas konvensional yang digunakan di pembangkit listrik dan mesin pesawat, sekitar setengah energi yang dihasilkan justru dipakai untuk mengompresi udara sebelum pembakaran terjadi.

Energi yang dipakai untuk proses kompresi tersebut pada akhirnya tidak dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik. Inilah yang menjadi salah satu penyebab turbin konvensional memiliki keterbatasan efisiensi.

Baca juga : Misi NASA DART Sukses Ubah Orbit Asteroid, Bisa Selamatkan Bumi

Teknologi turbin tanpa kompresor yang dikembangkan tim KIT mencoba mengatasi masalah tersebut dengan pendekatan berbeda. Sistem ini menggunakan konsep pressure-gain combustion, yaitu metode pembakaran yang dapat menghasilkan tekanan tinggi tanpa bantuan kompresor mekanis.

Memanfaatkan Gelombang Detonasi untuk Menghasilkan Tekanan

Alih-alih menggunakan kompresor, teknologi baru ini memanfaatkan gelombang detonasi yang terbentuk di dalam ruang pembakaran. Gelombang tersebut muncul akibat ketidakstabilan aliran fluida yang menciptakan pola gelombang dan pusaran di dalam sistem.

Proses tersebut mampu meningkatkan tekanan secara alami sehingga udara tidak perlu dikompresi terlebih dahulu. Hasilnya, turbin memiliki lebih sedikit komponen bergerak, membutuhkan energi yang lebih kecil, serta mampu meningkatkan efisiensi keseluruhan sistem.

Walaupun teknologi ini secara teori dapat menggunakan berbagai jenis bahan bakar, hidrogen dinilai sebagai pilihan paling ideal. Hal ini karena hidrogen memiliki kecepatan reaksi pembakaran yang sangat tinggi sehingga mampu menghasilkan peningkatan tekanan yang stabil di dalam ruang bakar.

Keunggulan tersebut membuka peluang pengembangan turbin yang lebih ringan, lebih murah, dan memiliki efisiensi sangat tinggi. Dalam jangka pendek, teknologi ini dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik, sementara dalam jangka panjang berpotensi diterapkan pada sektor penerbangan.

Berhasil Menghasilkan Listrik tanpa Kompresor

Selain mampu beroperasi lebih lama, tim peneliti KIT juga berhasil mencapai pencapaian lain yang tidak kalah penting, yaitu menghasilkan listrik langsung dari turbin tanpa kompresor.

Menghubungkan turbin dengan ruang pembakaran sebenarnya merupakan tantangan teknis besar. Hal ini karena proses pembakaran yang sangat cepat dan intens membuat transfer energi ke turbin sulit berlangsung secara stabil. Namun, tim peneliti KIT berhasil mengatasi tantangan tersebut dan menjadi yang pertama mengoperasikan turbin jenis ini sekaligus menghasilkan listrik dari sistem tersebut.

(Tech Xplore/P-4)