城大製冷技術新突破 瓷磚、紡織物等可零耗能降溫 助減熱島效應

撰文:凌雯靜
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香港城市大學的研究團隊於新一代「被動式輻射製冷技術」上取得突破成果,將這一款零耗能的科技延伸至瓷磚、路面與紡織品方面的應用,有助於建築物、道路及個人層面,在無電及無製冷劑的情況下達致降溫效果,從而減少使用空調,並有助解決城市熱島、溫室氣體排放等問題。研究近日獲得政府「產學研 1+計劃」撥款資助,計劃於2026年底前建立生產線與相關生產設施。

曹之胤教授(中)、朱毅豪博士(左二)及創冷科技(i2Cool)研發團隊。(城大提供)

為應對日益加劇的暖化危機,由城大能源及環境學院曹之胤教授帶領的研究團隊,專注於研發被動式輻射製冷技術(passive radiative cooling,PRC),利用高太陽反射率和中紅外線發射率,通過反射陽光、將熱輻射發射至外太空,有效令物體表面自然冷卻,令其表面溫度可低於環境溫度至少攝氏2度。

製冷技術擴展至三項新領域

最新研究則是將PRC技術擴展及應用於三項新領域,包括在建築外殼、行人道與公共場所的製冷瓷磚、可用於路面的製冷瀝青,以及用作製衣的製冷紡織物。

製冷瓷磚具有多孔結構、由無機材料組成,對陽光和熱量的吸收率低,並可抵抗紫外線 (UV) 輻射引起的降解,適合於戶外長期使用,有助建築外殼、行人道和公共場所減 少吸收太陽熱力,並增強對外太空的熱輻射,從而降低對空調的需求。

團隊亦研發另一項新產品製冷路面材料,進一步減輕城市的熱島效應。由於傳統的瀝青材料會於白天吸收太陽輻射,導致路面表面升溫至最高達50°C至60°C。曹教授解釋,通過加入可反射更多陽光及降低路面溫度的無機顆粒,製冷路面材料將提高路面的太陽反射率和中紅外線發射率,其耐用性也適用於交通繁忙的城市道路。

另外,團隊會研發一款可生物降解製冷或保暖雙模式的紡織品,其使用的熱致變色顆粒,可按照室溫自動改變太陽反射率,從而在夏季提供製冷、在冬季提供保溫的功能。此紡織品以環保纖維、聚合物及納米微粒,製造多層和分層的多孔結構,以增強太陽反射率和中紅外線發射率,為個人提供無電降溫方案,有助減低戶外工作者 的中暑風險,並可通過衣物帶來舒適溫感。

城大的研究團隊早前出席「產學研1+計劃」簽署儀式。(左起)國宏嘉信資本投資總監熊紹龍、香港工程師學會秘書長薛永恒教授、創新科技及工業局副局長張曼莉、i2Cool聯合創始人及行政總裁兼城大校友朱毅豪、創新科技署署長李國彬、曹之胤教授、國宏嘉信資本創始合夥人冼漢迪。(城大提供)

無電製冷方案助應對氣候危機

團隊正計劃與不同的政府部門、非政府組織和行業夥伴合作,為製冷瓷磚、製冷路面材料、以及可生物降解製冷或保暖雙模式紡織品,進行全面的用戶試驗。曹教授表示,將PRC技術應用於上述領域,有助減輕城市的熱島效應,並可提供個人化的舒適溫感,又指團隊可將這無電製冷方案帶到急切需用地區,以應對氣候危機,並建立一個可持續且清涼的世界。