理大研发制冷纳米涂层 室温减3℃

2024-09-24 00:00

龚权表示,新型涂层运输、储存及使用上与一般油漆没有分别。
龚权表示,新型涂层运输、储存及使用上与一般油漆没有分别。

全球暖化日益严峻,香港理工大学团队成功开发一款自适性环保辐射制冷纳米涂层,可降低建筑物表面温度达摄氏25度,令室温低约摄氏2度至3度,涂层反射出的太阳光更能配合太阳能板发电。团队表示,新涂层环保耐用,可制成多种颜色,运输、储存及使用上与一般油漆相若,有助推动以环保节能方法缓解城市热岛效应,助力实现碳中和目标。团队又透露,新涂层成本建筑表面每平方米约12港元,大规模生产后可望进一步降低。
可降低建筑物表面温度25℃

据机电工程署资料,香港建筑物占全港用电量约九成。理大研究团队成功开发以「碳量子点」(Carbon Dots)驱动的光致发光辐射制冷纳米涂层,能因应太阳辐射量,自动调节制冷量。团队指,与传统辐射制冷涂层相比,新型涂层可将日间有效太阳能反射率由92.5%提升至95%,冷却效果比传统涂层高10%至20%,于混凝土天台采用可将温度降低25度。

理大建筑环境及能源工程学系教授吕琳表示,许多建筑材料会吸热,惟散热能力不强,导致在阳光长时间照射下温度会非常高。她指,一般被动式辐射制冷材料,不能根据环境变化自动调节制冷量,有应用局限;新涂层利用光致发光材料,将太阳能转化为光能,太阳光度强度越大,涂层的太阳光反射率越高,可避免建筑物吸收过量热力。

团队在与政府机构合作的实地测试中,将新涂层应用于本港建筑工地货柜屋屋顶,两年测试期之后,新涂层太阳能反射率只降低不多于2%。

吕琳指出,新涂层可用于常见建筑材料如混凝土、金属板、塑胶等,耐用度亦与一般建筑物油漆相若,「可能五至十年重新涂一次就可以,但是不代表届时已经失效,可能差一点点而已。」
新涂层可制作成不同颜色

新涂层可根据需要,制成不同颜色。博士后研究员龚权表示,传统上用白色以外的颜色,会牺牲涂层冷却效果,新涂层的「碳量子点」技术可解决颜色对涂层能效的影响,扩大应用范围,「白色尽管高反射,会令视觉很不舒服。他又谓,若能做成不同颜色,应用范围会更广。」并可以滚刷方式大幅涂抹于建筑物天台和外墙、路面、城市地表覆盖面等,既能降温,更可美化外观。

另外,理大研究团队已获理大碳中和科研基金支持,将新涂层与双面太阳能光伏板结合,实现协同增强的热管理和发电,使建筑物由能源消耗者转变为「能源收集者」。

团队计划在兴建中的理大九龙塘学生宿舍天台安装双面光伏板,并于光伏板之下的天台地面涂抹新型涂层,提高太阳能反射到光伏板的比率,预期新系统与没有涂层的单面太阳能光伏板相比,发电量提高30%至50%,碳排放减少30%。团队指,新宿舍天台预计可产生97000千瓦小时电量,每年节省逾12万港元电费。

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