Il mezzo di raffreddamento più comunemente usato nelle turbine a gas oggi è l'aria.
Circa un quinto dell'aria aspirata dal compressore a turbina a gas è necessario per il raffreddamento. Viene prelevato dal compressore e alimentato alle pale della turbina a gas, bypassando la camera di combustione. Non è quindi disponibile per il processo di turbina. Questo ha un effetto negativo sull'efficienza.
Un aumento delle temperature della turbina a gas raggiunto oggi da ben 1.200 °C a 1.500 °C a lungo termine richiede lo sviluppo di nuovi concetti di raffreddamento e di nuovi materiali o rivestimenti per i componenti ad alta temperatura della turbina a gas.
Per temperature di ingresso del gas di circa 1.500 °C non sono sufficienti i metodi di raffreddamento conosciuti e attualmente utilizzati, come il raffreddamento per convezione, il raffreddamento ad impingement e il raffreddamento a pellicola o anche combinazioni di diversi metodi di raffreddamento.
Nell'ambito di progetti di ricerca vengono quindi analizzati nuovi metodi di raffreddamento, come il raffreddamento ad effusione e il raffreddamento a traspirazione, nonché soluzioni di materiali con cui è possibile controllare tali alte temperature.
Il raffreddamento ad effusione è un ulteriore sviluppo del raffreddamento del film. Si differenzia dal raffreddamento del film per il fatto che l'aria di raffreddamento non viene diretta attraverso i fori, ma attraverso un materiale poroso verso l'intera superficie del profilo in modo uniforme e continuo.
Con il raffreddamento a traspirazione si punta ad un cambio di fase del fluido di raffreddamento, il che significa un ulteriore aumento dell'efficienza di raffreddamento. Il raffreddamento per traspirazione dovrebbe essere visto come una visione a lungo termine. Una delle sfide principali è quella di poter controllare il cambiamento di fase in modo specifico.
I rivestimenti MCrAlY sono attualmente utilizzati per i rivestimenti dei materiali. I materiali MCrAlY sono leghe in polvere di nichel, cromo, alluminio, cobalto, alluminio e ittrio.
I nuovi rivestimenti di materiale potrebberoessere, ad esempio, ceramiche rinforzate con fibre in Al2O3. Per lo sviluppo di tali materiali c'è un notevole bisogno di ricerca.