如果沒了冷氣空調,生活在香港或許不知如何熬過潮濕的炎夏。不過冷氣空調不但會耗用大量電力,還可能釋放溫室氣體進入大氣環境,進一步加劇熱污染和全球暖化,惡性循環就此形成。

 

試想像一下,如果我們不用開動冷氣空調,就能保持室內涼快舒適,聽來是否非常吸引?這是可行的。理大團隊所研發的創新樓宇降溫方法能令室內溫度保持 較室外至少低 6° C,而且無耗用電力。

 

樓宇專用不耗電低成本抗熱塗層

理大土木及環境工程學系副系主任(學術發展)戴建國教授及其研究團隊共同發明了一種製造先進塗層材料的方法;而這種塗料能透過智能亞環境幅射致冷(SSRC)的原理,在完全不耗電的情況下就能為建築物降溫。

 

Umicool

理大這種 SSRC 塗料稱為 UmiCool,是一種多功能的水溶性聚合物塗層,可供塗在建築物和基建設施的表面上。它能夠散射陽光,把吸收的紫外光轉化為熒光發射,並通過紅外線幅射把熱量釋放到周圍環境,從而達到降溫效果。

 

理大的這項發明可使樓宇即使在日間陽光直接照射下,其溫度仍能保持較環境溫度低 6° C,在夜間則 可低 4° C,而無需耗用電力。研發團隊於炎夏期間在北京和珠海進行了模擬室內測試,結果顯示即使室外環境溫度高達 40° C,UmiCool 仍然能夠把室內保持在 26° C 水平,節約了多達 80% 冷氣空調所耗用的電力。

 

樓宇塗上Umicool 後的溫度 與環境溫度比較

戴教授解釋道,與建築業界現行的類似方法相比,「UmiCool 利用大氣環境作為溫度調節器,推動熱能動態地流轉,使樓宇能在日間進一步降溫,並在夜間不會過度降溫。」因此,UmiCool 有助避免建築物由於日夜溫差變化劇烈而有損耐用程度。

UmiCool 更是一種傳統塗料的低成本代替品,因為其中所包含的二氧化鈦納米粒子、熒光微粒子以及玻璃微球體等,都是常見的建築材料。

 

更多用途

除了用在建築物表面,UmiCool 也能用在汽車和基建設施,如橋樑和道路上。

 

值得一提的是,香港的辦公室和住宅大廈傾向採用大量玻璃幕牆和全景式大窗戶,既透光又吸熱。因此戴教授表示研究團隊正考慮開發供窗戶用的半透明版 UmiCool,不過要先在成本和市場需求之間找到平衡。

 

「現時市場中的低反射玻璃,已經能夠在不阻隔可見光的情況下,阻擋陽光中的大部份熱能。因此我們要考慮一下,半透明UmiCool 為這些玻璃進一步加上降溫效能卻也會增加成本,是否物有所值。」戴教授解釋道。

 

話雖如此,他相信 UmiCool 的配方可以用來製造具有熱幅射功能的聚合物原料。因此從理論上來說,未來可能會出現以 UmiCool 製造的窗簾,大大減低陽光穿透窗戶後的熱量。

 

此外,研發團隊也正研究在柏油路面、油缸、室外管道、汽車、船舶等塗上 UmiCool 的可能性。

 

總括而言,UmiCool 為建築物和基建設施帶來了數之不盡的節能良機,有助紓緩城市中的熱島效應。

 

恒建創新:由理大學者領導的初創公司

UmiCool 的成功研發,有賴香港政府環境及自然保育基金和理大博士後獎學金計劃的支持。在 2022 年的日內瓦「國際發明展」網上特別版中,此項目榮獲金獎。

 

為了把 UmiCool 科研成果商品化,戴教授創辦了恒建創新科技研發有限公司。這家由理大學者領導的初創公司,現正與香港特區政府、大型物業發展商以及建築原料供應商合作,進行實地規模的測試。