Turbine à gaz

La turbine à gaz est une machine thermique qui convertit l’énergie contenue dans des gaz chauds issus de la combustion en énergie mécanique, largement utilisée dans la production électrique et la propulsion.

Principe & fonctionnement

La turbine à gaz fonctionne selon le cycle de Joule, ou cycle Brayton, qui comprend la compression de l’air, la combustion du carburant, puis la détente des gaz chauds dans une turbine. Cette transformation produit un travail mécanique exploitable. Pour approfondir, voir ce lien : Turbine à gaz.

Performances & caractéristiques

Les turbines à gaz peuvent présenter des rendements élevés, notamment lorsqu’elles sont intégrées dans des centrales à cycle combiné où la chaleur résiduelle est valorisée, améliorant ainsi le rendement global jusqu’à 60 %. Elles sont capables d’utiliser divers combustibles (gaz naturel, kérosène, biogaz), ce qui offre une grande flexibilité opérationnelle. Pour plus de détails : Cycle combiné et Microturbine.

Impact environnemental

Comparées à d’autres systèmes thermiques classiques, les turbines à gaz modernes à cycle combiné permettent de réduire significativement les émissions de CO2 et de NOx. Cependant, leur utilisation de combustibles fossiles reste un frein à la décarbonation complète. Leur capacité à fonctionner avec du biogaz contribue à réduire leur empreinte carbone, mais cette solution reste encore minoritaire. Voir l’analyse sur Cogénération.

Applications & cas d'usage

Les turbines à gaz sont déployées dans diverses applications : production d’électricité en cycle simple ou combiné, propulsion aéronautique (turboréacteurs), propulsion navale, ou encore cogénération en industrie afin d’optimiser l’utilisation de l’énergie. Des turbines dérivées de moteurs d’avion sont aussi utilisées pour des installations industrielles et de compression de gaz (Turbine à gaz aérodérivée).

Conclusion

La turbine à gaz est une technologie clé dans la production moderne d’électricité et la propulsion, offrant une performance élevée et une grande flexibilité de combustibles. Malgré des améliorations environnementales via le cycle combiné et l’usage possible de biogaz, elle reste liée aux énergies fossiles, ce qui pose des questions pour son avenir dans une transition énergétique bas-carbone.