城大研發新型紅外線透明隔熱氣凝膠 降溫效能提升最多5.2度
發佈時間：20:16 2026-11-01 HKT
全球暖化持續，天氣酷熱的用電需求增加，消耗能源與二氧化碳排放越多。城市大學最近成功研發新型紅外線透明隔熱氣凝膠，在港戶外實驗顯示，如配合低於環境溫度的日間輻射製冷材料（SDRC）使用，可額外提供額外最多攝氏5.2度的降溫效果。團隊期望加快被動式製冷技術的廣泛應用，降低建築能源消耗，為應對全球暖化和城市熱島效應帶來新的解決方向。
大氣窗透射率及太陽反射率均逾9成
SDRC透過反射入射的太陽輻射，同時將熱量輻射至外太空，無需耗電即可降低表面溫度，惟目前技術依賴單一曝露表面同時負責太陽反射與熱輻射，使深度輻射製冷效果容易受到寄生熱增益的影響。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的研究團隊，因而研發一種白色紅外線透明隔熱氣凝膠（WITA），可將太陽光反射功能與熱輻射散熱功能解耦。
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團隊以簡化的單步溶劑交換法製備WITA，並採用超高分子量聚乙烯作為基材，使其大氣窗透射率最高可達94.5%，太陽反射率達96.6%。團隊亦建立一套多尺度光學－熱學模型，整合WITA中的光散射與熱傳輸機制，將材料配方直接連結光譜響應及製冷性能。經實驗驗證，該模型可根據材料組成及厚度等參數，預測WITA的製冷性能，從而找出特定基材及氣候條件下的最佳設計。
在建立納入WITA性能參數的建築能源模型後，團隊在香港及阿布扎比的戶外環境進行實驗，結果顯示，在香港的戶外環境使用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，使用WITA的SDRC塗層的降溫效果，在長時間下仍優於SDRC單獨塗層。
歷經香港及阿布扎比戶外實驗
另外，團隊透過模型模擬分析一棟4層住宅建築的全年能耗，結果顯示在阿布扎比如採用WITA的SDRC屋頂，能較傳統屋頂每年節省14.6吉焦耳電能，採用WITA可將SDRC的節能效益進一步提高約55%。此外，WITA亦具備長期耐用性、良好疏水能力等優勢。
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曹之胤指出，今次研究不僅提出一種高效的輻射製冷材料，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，「透過連結材料配方、製冷性能與實際能源效益，我們希望加快被動式製冷技術從實驗室邁向廣泛應用，降低建築能源消耗，並為應對全球暖化和城市熱島效應帶來新的解決方向。」研究成果已於《能源與環境科學》刊出。
本報記者
