城大四項(xiàng)環(huán)保創(chuàng)新科技獲資助港幣二千萬，推動(dòng)綠色能源新趨勢(shì)
由香港城市大學(xué)（城大）學(xué)者領(lǐng)導(dǎo)的四項(xiàng)研究，早前獲香港環(huán)境保護(hù)署首屆“低碳綠色科研基金”撥款共港幣2,026萬（折合約1,646萬人民幣），在項(xiàng)目數(shù)量和總資助金額均是全港大學(xué)之冠，凸顯城大超卓的科研實(shí)力，以及致力開發(fā)創(chuàng)新科技，以協(xié)助應(yīng)對(duì)碳排放等全球挑戰(zhàn)的決心。
研究資助款項(xiàng)將用于分別由四位城大學(xué)者領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)的環(huán)境保護(hù)科研項(xiàng)目，涵蓋“減碳”、“綠色運(yùn)輸”及“空氣質(zhì)素”共三個(gè)范疇。
鐘樹鴻教授：“二次活化”電動(dòng)汽車廢棄電池 促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)性
電動(dòng)汽車愈趨普及，隨之而衍生的廢棄電動(dòng)汽車電池的數(shù)量亦不斷增加。城大電機(jī)工程講座教授鐘樹鴻教授領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目獲撥款約港幣669萬（折合約543萬人民幣），項(xiàng)目旨在“二次活化”這些廢棄電池，將之開發(fā)為蓄能媒體的智能功率調(diào)節(jié)器（smart power conditioner），以改善配電網(wǎng)的電能質(zhì)量和效能，同時(shí)滿足大眾對(duì)電動(dòng)汽車日益增長(zhǎng)的充電需求。
鐘教授說：“我們希望透過研究善用這些電池，為電動(dòng)汽車充電提供更環(huán)保的解決方案，促進(jìn)可持續(xù)性。”
智能功率調(diào)節(jié)器系統(tǒng)具有人工智能診斷框架，通過在線監(jiān)控來估算電池剩余壽命和調(diào)節(jié)器主要電源組件的健康狀況，并透過控制充電和放電的模式減少電子廢物，從而延長(zhǎng)電池的壽命。系統(tǒng)亦可減少整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的功率損耗，以及解決無源諧波濾波器（passive harmonic filter）和電容器組（capacitor bank）中功率電容器經(jīng)常發(fā)生故障的問題。
陳澤強(qiáng)教授：開發(fā)低成本便攜新型傳感器 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣中有毒性有機(jī)化合物
城大能源及環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)兼大氣環(huán)境講座教授陳澤強(qiáng)教授領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目獲撥款約港幣569萬（折合約462萬人民幣），將用于開發(fā)兩類低成本、便攜式新型傳感器，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物（volatile organic compounds）。揮發(fā)性有機(jī)化合物具有毒性，是光化學(xué)煙霧污染中形成臭氧和懸浮粒子的重要前體物（precursor）。
陳教授說：“當(dāng)下光化學(xué)煙霧污染事件在香港和大灣區(qū)頻繁發(fā)生。要有效控制揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放，首先須了解它的組成、濃度及空間分布。”
他解釋，使用傳統(tǒng)儀器對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不僅價(jià)格昂貴，而且涉及大量基礎(chǔ)設(shè)施和資源消耗，阻礙監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的建立。他帶領(lǐng)的項(xiàng)目將開發(fā)兩套系統(tǒng)，分別是︰
1) 基于金屬有機(jī)框架化合物（metal-organic framework）及光電離檢測(cè)器（photoionisation detectors）和基于金屬氧化物半導(dǎo)體（metal oxide semiconductor）的低成本微型傳感器；
2) 以及基于熱脫附、氣相色譜、光電離檢測(cè)器（thermal desorption-gas chromatograph-photoionisation detector system）的高成本效益便攜式檢測(cè)系統(tǒng)。
新傳感器生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)的商用揮發(fā)性有機(jī)化合物監(jiān)測(cè)儀器低，安裝設(shè)施和過程亦簡(jiǎn)單得多，可靈活加載于無人機(jī)等各類移動(dòng)平臺(tái)之上，在不同空間尺度下進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有助香港通過控制揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放而改善空氣質(zhì)素，實(shí)現(xiàn)減碳目標(biāo)。
任廣禹教授：研發(fā)可印刷鈣鈦礦太陽能電池 積極推動(dòng)香港太陽能技術(shù)全球領(lǐng)先地位
城大香港清潔能源研究院院長(zhǎng)兼李兆基講座教授（材料科學(xué)）任廣禹教授領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目獲撥款約港幣503萬（折合約409萬人民幣），用以開發(fā)高效率的可印刷鈣鈦礦太陽能電池（perovskite solar cells），借以加強(qiáng)在市區(qū)環(huán)境發(fā)展可再生能源的技術(shù)，并改善樓宇屋頂上的小型、與電網(wǎng)接駁的光伏系統(tǒng)的能源效率，并推動(dòng)香港在開發(fā)太陽能技術(shù)方面的全球領(lǐng)先地位。
任教授的團(tuán)隊(duì)云集全球頂尖鈣鈦礦研究人員，及可印刷鈣鈦礦太陽能電池專家，他說：“全球超過85%的能源消耗依賴如化石燃料等不可再生能源，因此科學(xué)家有責(zé)任開發(fā)新型材料與技術(shù)，以提供高效及可持續(xù)的清潔能源。”
這項(xiàng)研究將透過開發(fā)合適的鈣鈦礦前驅(qū)體“墨水”，直接在晶硅太陽能電池（silicon solar cells）上打印制備鈣鈦礦薄膜，最終能制成能量轉(zhuǎn)換效率比傳統(tǒng)硅電池高30%以上的鈣鈦礦及晶硅串疊層電池（tandem cells），改善樓宇屋頂光伏系統(tǒng)的效率。團(tuán)隊(duì)亦將開發(fā)能用作光伏窗戶的半透明鈣鈦礦太陽能電池，開拓光伏在縱向建筑物上的應(yīng)用。
吳永豪博士：以家居自來水進(jìn)行太陽能氫釋放 為小型室內(nèi)設(shè)施供電
在開發(fā)氫能的技術(shù)中，利用太陽能和水來產(chǎn)生氫氣是發(fā)展綠色能源的新趨勢(shì)。城大能源及環(huán)境學(xué)院副教授吳永豪博士領(lǐng)導(dǎo)的研究獲撥款約港幣288萬（折合約234萬人民幣），將研發(fā)一種新穎、大規(guī)模的光催化劑板（photocatalyst panel），以家居自來水進(jìn)行太陽能氫釋放。
研究包括將吳博士開發(fā)的鉍基光催化劑粉末（bismuth-based photocatalysts powder）噴灑在不銹鋼板上，成為光催化劑板。光催化劑板會(huì)由透明玻璃覆蓋，讓陽光照在光催化劑板上。然后只需接駁水龍頭并注入水，便可形成少于一厘米的水薄層，覆蓋在光催化劑板上，以產(chǎn)生光催化氫（photocatalytic hydrogen）。這種結(jié)合陽光和水來產(chǎn)生的清潔氫氣可為小型室內(nèi)設(shè)施供電，包括照明或便攜式設(shè)備。
吳博士說：“光催化分解水是產(chǎn)生綠色氫能的最簡(jiǎn)單方法之一，香港作為國(guó)際大城市，也有責(zé)任趕上全球氫能發(fā)展。”
本文已于 “香港城大研創(chuàng)” 微信公眾號(hào)發(fā)布。
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