城大四項環保創新科技獲資助港幣二千萬,推動綠色能源新趨勢

 

香港城市大學(城大)學者領導的四項研究,早前獲香港環境保護署首屆「低碳綠色科研基金」撥款共港幣2,026萬,在項目數量和總資助金額均是全港大學之冠,凸顯城大超卓的科研實力,以及致力開發創新科技,以協助應對碳排放等全球挑戰的決心。

研究資助款項將用於分別由四位城大學者領導的團隊的環境保護科研項目,涵蓋「減碳」、「綠色運輸」及「空氣質素」共三個範疇。

鍾樹鴻教授:「二次活化」電動汽車廢棄電池 促進社會可持續性

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香港城市大學電機工程講座教授鍾樹鴻教授

電動汽車愈趨普及,隨之而衍生的廢棄電動汽車電池的數量亦不斷增加。城大電機工程講座教授鍾樹鴻教授領導的項目獲撥款約港幣669萬,項目旨在「二次活化」這些廢棄電池,將之開發為蓄能媒體的智能功率調節器(smart power conditioner),以改善配電網的電能質量和效能,同時滿足大眾對電動汽車日益增長的充電需求。

鍾教授說:「我們希望透過研究善用這些電池,為電動汽車充電提供更環保的解決方案,促進可持續性。」

智能功率調節器系統具有人工智能診斷框架,通過在線監控來估算電池剩餘壽命和調節器主要電源組件的健康狀況,並透過控制充電和放電的模式減少電子廢物,從而延長電池的壽命。系統亦可減少整個配電網絡的功率損耗,以及解決無源諧波濾波器(passive harmonic filter)和電容器組(capacitor bank)中功率電容器經常發生故障的問題。

陳澤強教授:開發低成本便攜新型傳感器 實時監測空氣中有毒性有機化合物

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香港城市大學能源及環境學院院長兼大氣環境講座教授陳澤強教授

 

城大能源及環境學院院長兼大氣環境講座教授陳澤強教授領導的項目獲撥款約港幣569萬,將用於開發兩類低成本、便攜式新型傳感器,用於實時監測空氣中的揮發性有機化合物(volatile organic compounds)。揮發性有機化合物具有毒性,是光化學煙霧污染中形成臭氧和懸浮粒子的重要前體物(precursor)。

陳教授說:「當下光化學煙霧污染事件在香港和大灣區頻繁發生。要有效控制揮發性有機化合物的排放,首先須了解它的組成、濃度及空間分布。」

他解釋,使用傳統儀器對揮發性有機化合物進行實時監測,不僅價格昂貴,而且涉及大量基礎設施和資源消耗,阻礙監測網絡的建立。他帶領的項目將開發兩套系統,分別是︰

1) 基於金屬有機框架化合物(metal-organic framework)及光電離檢測器(photoionisation detectors)和基於金屬氧化物半導體(metal oxide semiconductor)的低成本微型傳感器;

2) 以及基於熱脫附、氣相色譜、光電離檢測器(thermal desorption-gas chromatograph-photoionisation detector system)的高成本效益便攜式檢測系統。

新傳感器生產成本比傳統的商用揮發性有機化合物監測儀器低,安裝設施和過程亦簡單得多,可靈活加載於無人機等各類移動平台之上,在不同空間尺度下進行監測,有助香港通過控制揮發性有機化合物的排放而改善空氣質素,實現減碳目標。

任廣禹教授:研發可印刷鈣鈦礦太陽能電池 積極推動香港太陽能技術全球領先地位

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香港城市大學香港清潔能源研究院院長兼李兆基講座教授(材料科學)任廣禹教授

城大香港清潔能源研究院院長兼李兆基講座教授(材料科學)任廣禹教授領導的項目獲撥款約港幣503萬,用以開發高效率的可印刷鈣鈦礦太陽能電池(perovskite solar cells),借以加強在市區環境發展可再生能源的技術,並改善樓宇屋頂上的小型、與電網接駁的光伏系統的能源效率,並推動香港在開發太陽能技術方面的全球領先地位。

任教授的團隊雲集全球頂尖鈣鈦礦研究人員,及可印刷鈣鈦礦太陽能電池專家,他說:「全球超過85%的能源消耗依賴如化石燃料等不可再生能源,因此科學家有責任開發新型材料與技術,以提供高效及可持續的清潔能源。」

這項研究將透過開發合適的鈣鈦礦前驅體「墨水」,直接在晶硅太陽能電池(silicon solar cells)上打印製備鈣鈦礦薄膜,最終能製成能量轉換效率比傳統硅電池高30%以上的鈣鈦礦及晶硅串疊層電池(tandem cells),改善樓宇屋頂光伏系統的效率。團隊亦將開發能用作光伏窗戶的半透明鈣鈦礦太陽能電池,開拓光伏在縱向建築物上的應用。

吳永豪博士:以家居自來水進行太陽能氫釋放 為小型室內設施供電

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香港城市大學能源及環境學院副教授吳永豪博士

 

在開發氫能的技術中,利用太陽能和水來產生氫氣是發展綠色能源的新趨勢。城大能源及環境學院副教授吳永豪博士領導的研究獲撥款約港幣288萬,將研發一種新穎、大規模的光催化劑板(photocatalyst panel),以家居自來水進行太陽能氫釋放。

研究包括將吳博士開發的鉍基光催化劑粉末(bismuth-based photocatalysts powder)噴灑在不鏽鋼板上,成為光催化劑板。光催化劑板會由透明玻璃覆蓋,讓陽光照在光催化劑板上。然後只需接駁水龍頭並注入水,便可形成少於一釐米的水薄層,覆蓋在光催化劑板上,以產生光催化氫(photocatalytic hydrogen)。這種結合陽光和水來產生的清潔氫氣可為小型室內設施供電,包括照明或便攜式設備。

吳博士說:「光催化分解水是產生綠色氫能的最簡單方法之一,香港作為國際大城市,也有責任趕上全球氫能發展。」

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