夏季的香港酷暑难耐,不少人都会选择留在室内「叹冷气」,或畅饮冰冻的玻璃樽装饮品消暑,但此举会增加温室气体排放、加剧全球暖化效应,更在不经不觉之中成为香港每年产生逾8万吨玻璃废物的「帮凶」之一。有见及此,香港中文大学机械与自动化工程学系副教授陈淳和博士后研究员于鑫贤近日接受香港文汇报专访时,分享由他们研发的「基于回收玻璃制作的可规模化辐射制冷涂料」,既可以透过增加循环再造,减少玻璃废物弃置及其对环境的影响,更可以通过制冷涂料反射太阳热力降低室内温度,并减少因倚赖使用空调而造成的能源消耗,从多方面为环保作出贡献。◆香港文汇报记者 钟健文
根据香港特区政府环境保护署《香港固体废物监察报告──2021年的统计数字》,香港每天弃置于堆填区的玻璃废物数量有220吨,占整体废物弃置量的1.9%,合计全年弃置高达80,300吨,其中约81%的玻璃废物为玻璃瓶,然而由于其商业价值低且回收成本高,整体玻璃废物的回收量仅有20,400吨,只占弃置玻璃废物总量的25.4%。
玻璃废物不但体积较大,更属于惰性物料,不会被自然降解,长期大量弃置将会对堆填区造成巨大负荷。特区政府于2021年公布的《香港资源循环蓝图2035》以「全民减废·资源循环·零废堆填」为愿景,目标是在2035年实现「零废堆填」,摆脱依赖堆填区处理都市固体废物,并大幅减少由堆填区释出的温室气体,以达至《香港气候行动蓝图2050》中所订立在2050年前达至碳中和的目标。
获日内瓦国际发明展银奖
陈淳介绍,自己的研究领域与能源、环境相关,除了关注要达成以上目标的时间紧迫,也注意到香港因开冷气而造成的能源消耗日益增加,「夏天占整个城市用电的30%。」当时仍是博士生的于鑫贤,其研究课题恰好与辐射制冷相关,于是两人一起合作,历经6年终研发出以回收玻璃制作的辐射制冷涂料。今年,两人凭该项目获得日内瓦国际发明展的银奖。
把热量散发到外太空
他介绍,该技术实际上是做两件事情,一是把很多的太阳辐射反射开去,避免建筑物表面吸收太多阳光;二是更进一步,主动把属于「大气窗口」波段(8微米至13微米之间的辐射波段)的热量穿越大气层散发到外太空;「如果同时做到这两点,就可能有一定的制冷效果。」
陈淳表示,辐射制冷涂料就是利用玻璃中反射太阳辐射的特性,把回收得来的玻璃碎片,经过一定的加工使其达到既定的技术标准,能够做到非常高的热力反射率,再把它与传统一般涂料所需要的其他材料进行混合成为涂料。涂料可以应用在包括屋顶等建筑的围护结构上,可在一定程度上减少空调的能耗,或是为没有空调的室内环境稍微降温,让人感觉不那么热,更重要的是善用玻璃废物,加强它们的循环再造,减少它们要被运到堆填区弃置的数量。
被问到为什么说「可能」有一定的制冷效果,陈淳解释,制冷效果很难判定的原因在于,不同建筑物之间的差别可以十分巨大。他举例说,一栋楼高30层的大厦由于其内部有太多如人员、机器等热源持续散发出大量热量,涂料「基本上帮助不会太大,不太可能降到温」;相反,如果是像仓库、工地的临时货柜屋及铁皮屋等单层、简单的建筑物,里面的热源相对少很多,所产生的热量也相应少很多,涂料的降温效果表现就会较为明显。
「不可能说涂完之后就不用开冷气或风扇了。」陈淳强调,辐射制冷涂料不可能完全解决室内炎热的问题,而该技术更多关注的并不在于制冷的部分,而是致力帮忙解决环境和废物议题,「它其实是一个ESG(Environmental, Social, Governance,环境、社会、公司治理)项目,制冷只是额外的效果。」