城大研發製冷瓷磚 具高反光高散熱特性 節省20%製冷用電

2023年11月11日 02:00
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城大研發製冷瓷磚。
香港城市大學團隊研發出不耗能源及不用製冷劑,僅靠其光學特質便能達致高效能製冷的製冷瓷磚,實驗證實可節省20%用於調節室內氣溫的電力,有助提升能源效益及對抗全球暖化。研究結果已刊載於著名學術期刊《科學》。
被動輻射製冷被視為最具潛力的環保冷凍技術,但目前採用的納米光子結構被動輻射製冷材料成本高且難以應用兼容,而另一替代材料聚合物光子則易受天氣影響,且未能有效反射陽光。城大的製冷瓷磚採用大型瓷磚材料的階層式多孔結構,通過相轉化及燒結2個簡單步驟,並使用容易取得的氧化鋁等非有機材料便可製成。製作過程無需使用精密設備或成本高昂的材料,因此可大量生產。
高效冷凍需要具有高反射能力的太陽波長範圍,以減少吸收陽光熱能;而具有高散射能力的中紅外線波長範圍,則可盡量令幅射熱能消散。測試發現,製冷瓷磚可達致近乎完美的99.6%陽光反射率,以及極高的96.5%中紅外線熱能散射率,其高效能的光學特性超越目前最先進的材料。
城大實驗於屋頂上鋪設製冷瓷磚,發現可達致節省20%以上電力的空間冷卻效果。此外,製冷瓷磚能夠抵禦攝氏1,000度以上高溫,其極佳的防火能力超越大部分聚合物基或金屬基的被動輻射製冷材料。製冷瓷磚在極高溫底下有超親水表現,因為其具有互相連結的多孔結構,可快速吸收水滴,並同時令水滴立即散開,達致高效蒸發冷卻。