城大製冷技術突破 應用擴展至道路建築物 紓緩全球暖化

面對全球暖化，香港城市大學（城大）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。三項新產品有助在建築物、道路及個人層面，於無電及無製冷劑的情況下達至降溫效果，不僅可減少使用空調，更有助解決城市熱島、溫室氣體排放等問題，近日榮獲政府「產學研1+計劃」撥款資助。

團隊早於2021年在城大HK Tech 300培育下成立初創「創冷科技」（i2Cool），開發用於屋頂及外牆的製冷塗層。今次獲得「產學研1+計劃」資助，將有助促進團隊的科研成果轉化為實際應用，在商品化方面向前邁進。團隊並已計劃於2026年底前建立生產線與相關生產設施。

自1990年以來，使用空調所消耗的能源量翻了超過三倍，導致電網供應緊張、溫室氣體排放上升及城市熱島效應等問題。極端炎熱和破紀錄的高溫環境對全球許多人造成影響，難以保持舒適溫感，導致生產力下降，甚至引發不良的健康反應。

被動式輻射製冷技術：提供無電製冷解決方案

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）。曹教授說：「PRC技術是解決全球暖化問題的通用方案，利用高太陽反射率和中紅外線發射率，透過反射陽光、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2°C。」他續解釋，這項技術是一種無需用電、無製冷劑的解決方案，可在零耗能的情況下達至降溫、製冷的效果。

自2022年起，研究團隊開發可用於屋頂及外牆的製冷塗層，已經透過創冷科技於全球20個城市及地區應用，累計面積超過107萬平方英尺。創冷科技希望可在當前PRC產品的成功基礎上，進一步提升和發展相關科研技術。

持續創新：降溫紡織品  減中暑風險

團隊的最新研究是將PRC技術擴展及應用於三項新領域：可用於建築外殼、行人道與公共場所的製冷瓷磚、可用於路面的製冷瀝青、以及可用作製衣的製冷紡織物。

首先，團隊將開發具有高太陽反射率和中紅外線發射率的製冷瓷磚。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，具備卓越的化學穩定性和強大的機械性能（材料在不同環境下的抗壓能力），令這款瓷磚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。

至於團隊致力研發的另一項新產品製冷路面材料，將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。曹教授解釋說：「通過加入可反射更多陽光及降低路面溫度的無機顆粒，我們的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／保暖雙模式紡織品，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。

與官產業界合作 促進科研轉化

在政府「產學研1+計劃」的支持下，城大的研究團隊將致力把這項突破性的無電製冷方案，推向全球市場。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／保暖雙模式紡織品，進行全面的用戶試驗。

曹教授說：「將PRC技術應用於上述領域，有助減輕城市、尤其炎熱地區的熱島效應，並可提供個人化的舒適溫感，為建立一個可持續發展和更具韌性的社區作出貢獻。」他補充說 ：「通過將團隊的創新方案於全球應用和商品化，我們可將這項變革性的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。」