城大獲撥款逾二千萬元 研發(fā)全球首創(chuàng)低溫熱轉(zhuǎn)電技術(shù)
蔡惠華
香港城市大學(城大)能源及環(huán)境學院(學院)獲資助逾二千萬港元,研發(fā)全球首創(chuàng)低溫熱轉(zhuǎn)電技術(shù),回收空調(diào)系統(tǒng)排放的廢熱並轉(zhuǎn)化為電能,預計可節(jié)省高達七成耗電量。
領導是項研究的學院副院長梁國熙教授表示,空調(diào)構(gòu)成城市最大的能源消耗,而且製冷時排放大量熱能,影響周遭環(huán)境。團隊將以兩年時間研發(fā)將此類熱能全面回收並轉(zhuǎn)化為電能,從而抵消空調(diào)系統(tǒng)的耗電,或應用於照明系統(tǒng)和其他電器上,既提升能源效益,又可解決熱氣排放造成的環(huán)境問題。
梁教授指出,現(xiàn)有的有機朗肯循環(huán)(ORC)技術(shù)可應用於轉(zhuǎn)化熱能為電力,但其運作僅限於攝氏200度或以上的高溫,現(xiàn)時無法應用於攝氏60至80度的空調(diào)系統(tǒng)。
是項研究將改革、整合空調(diào)系統(tǒng)和ORC,也綜合熱學和納米技術(shù),以應用在轉(zhuǎn)化空調(diào)系統(tǒng)的熱能為電能上,預計可把空調(diào)系統(tǒng)的效能系數(shù)(COP)由一般值3大幅提升至10,即大大提高能源效益,耗電量相對減少,亦可節(jié)省金錢。
梁教授說:「整個研究項目涉及多項由城大開發(fā)的重點科技,包括以先進納米技術(shù)改變熱交換器的金屬表面特性來提高傳熱效率,提升熱力溫度,以便轉(zhuǎn)化為電能;另外是設計單一熱動力循環(huán),除轉(zhuǎn)化電力外亦可進行熱水生產(chǎn),以提升整體的能源效益。」
是項研究共獲創(chuàng)新科技署的創(chuàng)新及科技基金與特藝工商有限公司(特藝)撥款2,100萬港元進行。
梁教授過去已成功以另一技術(shù),於醫(yī)院及酒店透過空調(diào)廢熱回收及綜合熱泵技術(shù)生產(chǎn)熱水;然而熱水的需求相對較少,故仍有大量剩餘熱能。
此外,梁教授同時與香港大學機械工程系梁耀彰教授研發(fā)一款有助保護海洋生態(tài)的船底防污漆。梁教授指出,船底經(jīng)常附有大量不同類型的海洋微生物,致出現(xiàn)阻力有礙航行,燃料消耗相應增加約四成,故需塗上船底防污漆,以減少微生物的依附和生長。但市面現(xiàn)有的防污漆多含重金屬如氧化亞銅(Cu2O),污染海洋。
梁教授去年在本地船廠附近收集海水和海底土壤樣本,進行重金屬和含銅量測試。數(shù)據(jù)顯示,有樣本的含銅量超出標準多達60倍,反映船廠附近環(huán)境受重金屬嚴重污染,這與船底防污漆有關。
是項與特藝和遊艇主義有限公司合作研發(fā)納米光催化船底防污漆,當中的化合物不會污染海洋。透過陽光折射光活化船底漆,可以破壞微生物細胞壁和內(nèi)部結(jié)構(gòu);其超疏水和超親水的特性也使微生物不能依附於船底,同時降低水阻力,減少燃料消耗。初步實驗室研究和現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)均顯示這技術(shù)效果顯著,具有很大潛力。