城大製冷技術新突破 WITA氣凝膠高效降溫最多5.2度
SingTao · 1 SOURCES1 day ago2 MIN
Summary
全球暖化持續，天氣酷熱令用電需求攀升，城市大學最近成功研發一種新型白色紅外線透明隔熱氣凝膠（WITA），在配合低於環境溫度的日間輻射製冷材料（SDRC）使用時，可額外提供最多攝氏5.2度的降溫效果。該研究由城大能源及環境學院副院長（國際事務及拓展）兼講座教授曹之胤領導，成功將太陽能反射功能與熱輻射散熱功能解耦，解決了傳統SDRC技術依賴單一曝露表面同時負責兩項功能所引致的寄生熱增益問題。研究結果已於《能源與環境科學》期刊刊出。
Key Points
- 團隊以簡化單步溶劑交換法製備WITA，採用超高分子量聚乙烯作為基材，大氣窗透射率最高可達94.5%，太陽反射率達96.6% 。
- 香港戶外實驗結果顯示，使用WITA的SDRC塗層相比SDRC單獨塗層，降溫效果可額外提升最多5.2度 。
- 在阿布扎比的極端乾熱沙漠氣候下，WITA的SDRC塗層在長時間下仍優於SDRC單獨塗層，顯示技術適用於各種氣候環境 。
- 團隊建立多尺度光學─熱學模型，整合WITA中的光散射與熱傳輸機制，可根據材料組成及厚度等參數預測製冷性能，找出特定基材及氣候條件下的最佳設計 。
- 團隊模擬分析一棟4層住宅建築的全年能耗，結果顯示在阿布扎比採用WITA的SDRC屋頂，能較傳統屋頂每年節省14.6吉焦耳電能，將SDRC的節能效益進一步提高約55% 。
Why It Matters
香港作為高密度城市，面對城市熱島效應日益嚴峻的挑戰，這項被動式製冷技術無需耗電即可降低建築物表面溫度，為本港建築節能開闢新方向。曹之胤教授指出，研究不僅提出高效輻射製冷材料，更建立了一套由材料設計延伸至建築節能效益評估的預測框架，期望加快被動式製冷技術從實驗室邁向廣泛應用，為應對全球暖化和城市熱島效應帶來新的解決方向 。此外，WITA具備長期耐用性及良好疏水能力等優勢，進一步提升其在實際應用中的可行性。
香港作為高密度城市，面對城市熱島效應日益嚴峻的挑戰，這項被動式製冷技術無需耗電即可降低建築物表面溫度，為本港建築節能開闢新方向。曹之胤教授指出，研究不僅提出高效輻射製冷材料，更建立了一套由材料設計延伸至建築節能效益評估的預測框架，期望加快被動式製冷技術從實驗室邁向廣泛應用，為應對全球暖化和城市熱島效應帶來新的解決方向 。此外，WITA具備長期耐用性及良好疏水能力等優勢，進一步提升其在實際應用中的可行性。