大制冷技术突破 应用扩展至道路建筑物 纾缓全球暖化

面对全球暖化，香港城市大学（城大）的研究团队于新一代“被动式辐射制冷技术”上取得突破成果，将这一款零耗能的科技延伸至瓷砖、路面与纺织品方面的应用。三项新产品有助在建筑物、道路及个人层面，于无电及无制冷剂的情况下达至降温效果，不仅可减少使用空调，更有助解决城市热岛、温室气体排放等问题，近日荣获政府“产学研1+计划”拨款资助。

团队早于2021年在香港城大HK Tech 300培育下成立初创“创冷科技”（i2Cool），开发用于屋顶及外墙的制冷涂层。今次获得“产学研1+计划”资助，将有助促进团队的科研成果转化为实际应用，在商品化方面向前迈进。团队并已计划于2026年底前建立生产线与相关生产设施。

自1990年以来，使用空调所消耗的能源量翻了超过三倍，导致电网供应紧张、温室气体排放上升及城市热岛效应等问题。极端炎热和破纪录的高温环境对全球许多人造成影响，难以保持舒适温感，导致生产力下降，甚至引发不良的健康反应。

被动式辐射制冷技术：提供无电制冷解决方案

为应对日益加剧的暖化危机，由城大能源及环境学院曹之胤教授带领的研究团队，专注于研发被动式辐射制冷技术（passive radiative cooling，PRC）。曹教授说：“PRC技术是解决全球暖化问题的通用方案，利用高太阳反射率和中红外线发射率，透过反射阳光、将热辐射发射至外太空，有效令物体表面自然冷却，令其表面温度可低于环境温度至少2°C。”他续解释，这项技术是一种无需用电、无制冷剂的解决方案，可在零耗能的情况下达至降温、制冷的效果。 

 

自2022年起，研究团队开发可用于屋顶及外墙的制冷涂层，已经透过创冷科技于全球20个城市及地区应用，累计面积超过107万平方英尺。创冷科技希望可在当前PRC产品的成功基础上，进一步提升和发展相关科研技术。

持续创新：降温纺织品  减中暑风险

团队的最新研究是将PRC技术扩展及应用于三项新领域：可用于建筑外壳、行人道与公共场所的制冷瓷砖、可用于路面的制冷沥青、以及可用作制衣的制冷纺织物。

首先，团队将开发具有高太阳反射率和中红外线发射率的制冷瓷砖。制冷瓷砖具有多孔结构、由无机材料组成，对阳光和热量的吸收率低，并可抵抗紫外线（UV）辐射引起的降解，具备卓越的化学稳定性和强大的机械性能（材料在不同环境下的抗压能力），令这款瓷砖适合于户外长期使用，有助建筑外壳、行人道和公共场所减少吸收太阳热力并增强对外太空的热辐射，从而降低对空调的需求。

至于团队致力研发的另一项新产品制冷路面材料，将进一步减轻城市的热岛效应。由于传统的沥青材料会于白天吸收太阳辐射，导致路面表面升温至最高达50°C至60°C。曹教授解释说：“通过加入可反射更多阳光及降低路面温度的无机颗粒，我们的制冷路面材料将提高路面的太阳反射率和中红外线发射率，其耐用性也适用于交通繁忙的城市道路。”

另外，团队会研发一款可生物降解制冷／保暖双模式纺织品，其使用的热致变色颗粒，可按照室温自动改变太阳反射率，从而在夏季提供制冷、在冬季提供保温的功能。此纺织品以环保纤维、聚合物及纳米微粒，制造多层和分层的多孔结构，以增强太阳反射率和中红外线发射率，为个人提供无电降温方案，有助减低户外工作者的中暑风险，并可通过衣物带来舒适温感。

与官产业界合作 促进科研转化

在政府“产学研1+计划”的支持下，香港城大的研究团队将致力把这项突破性的无电制冷方案，推向全球市场。团队正计划与不同的政府部门、非政府组织和行业伙伴合作，为制冷瓷砖、制冷路面材料、以及可生物降解制冷／保暖双模式纺织品，进行全面的用户试验。

曹教授说：“将PRC技术应用于上述领域，有助减轻城市、尤其炎热地区的热岛效应，并可提供个人化的舒适温感，为建立一个可持续发展和更具韧性的社区作出贡献。”他补充说 ：“通过将团队的创新方案于全球应用和商品化，我们可将这项变革性的无电制冷方案带到急切需用地区，以应对气候危机，并建立一个可持续且清凉的世界。”