冰凌：「碳中和」利器
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「碳中和」再次被炒熱，是在今年11月聯合國在英國格拉斯哥舉行的第26屆氣候變化綱要公約大會（COP26）之後。綠色建築、舊區活化、零碳生活，直接影響全世界民眾的生活。香港地處亞熱帶，建築密度堪比世界之最，加上空間狹窄，港人全年大部分時間都身處於靠冷氣空間。冷氣帶來舒適的同時，也造成熱島效應、氣候變暖等一系列問題。
香港理工大學土木及環境工程學系副系主任戴建國教授及其團隊，經過三年多的攻關，研製出的新型降溫節能塗料，能大大降低冷氣耗電量，甚至在部分地區取代冷氣，為生活在炎熱地區的人包括香港人和大灣區人帶來福祉。
這是一種集降溫、節能、防水、自潔、耐腐蝕等多功能為一體的室外塗料，用於太陽照射下的房頂、外牆、馬路、工廠、帳篷、衣服、路面、警崗、機場地面、石油天然氣儲存場，以及運送混凝土的罐車等等。任何物品一經塗上它，表面即受到降熱層的保護，被保護的物體溫度可以比常溫低6度，功效猶如一部大型的天然冷氣機。
一個偶然的機會，跟着大家來到這個團隊的實驗室看看。實驗室裏有兩個博士生正在幹活，幹的是粗活，四周有瓶瓶罐罐、水泥、石灰、砂石、顏料等。博士生就像工人，實驗室就像廠房，這顛覆了我對博士生學習環境和學習形式的認識，原來搞科研的人不是單單在紙上談兵。
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項目領銜人戴建國教授介紹，這種產品藉助納米粒子實現反射，取代了傳統製冷以銀為底的鏡面反射，同時在塗層中加入寬粒徑分布的微米粒子，經過多重散射、寬譜輻射與熒光轉換，降低建築物表面吸收太陽光，縮小建築物晝夜之間的溫差，延長建築物的壽命。如此能減低降溫成本，也避免鏡面反射帶來的光污染問題，最終實現在零耗電情況下製冷的目的。
除了在香港，團隊還在夏季去北京設置兩間混凝土模型建築，以此進行現場測試。測試結果證明，與周圍環境溫度相比，塗上塗層的建築表面溫度白天最大可降低9℃，夜晚可降低3℃；當沒有用塗層的室內溫度升至30℃至40℃時，用了塗層的室內溫度在24℃至28℃之間波動。為了研究不同氣候條件下塗層的降溫效果和適用性，團隊在珠海也設有試驗基地，研究人員頻繁往來於北京、香港、珠海三地之間。
「像雨傘表面一樣疏水，具有荷葉不滲水的效應，下雨時雨水把塗層表面的髒物帶走，有利於建築物的維護，能提高其耐用性和持久性」。這是塗料在自動保潔方面的功效。據我當時的了解，團隊的新產品正朝着彩色塗層、透明塗層方向發展，以配合任何材質的使用，目標依然是與建築物「同壽命」。
戴教授說，「這是一項跨學科的研究成果，涉及化學材料、土木建築、光學物理」。三四年前，他與城大材料科學和工程學系副教授雷黨願合作時，全新塗層的設計理念碰撞而生。這邊專攻土木建築工程維護，那邊鑽研光學物理，互相具有跨學科合作的優勢。「這三四年來，我們不知道在一起吃過多少頓飯，探討過多少次攻關難題」。學科不同，盲點不同，搞土木工程的有時僅僅注重解決現實問題，鑽研光學物理的有時搞不清土木工程的實際困難。戴教授覺得，跨學科研究對「節能降溫塗料」幫助非常大。他還說，美國斯坦福大學教授范汕洄也曾為這個項目把脈問症。
製冷塗層不是首創，從前有過使用銀襯底的多層納米光子晶體，在零耗電狀態下實現白天低於環境溫度的效果；美國也曾經有大學團隊研發出具有低於環境氣温的塗层材料。然而由於成本、環保、施工性能等問題，都未能大規模應用在建築物上。「很多尖端技術在土木建築工程上不是不能用，是用不起」。
針對建築中量大、面廣、成本等問題，戴教授與他的團隊一一攻關，解決了這些難題，在邁向零碳城市的進程中，又進了一大步。據悉，這一節能降溫塗料還在繼續研發中，具有更多功能的成果即將面世。
科學或許就是這樣，只要出了創新性成果，一定就能得到行業的認可。香港高等院校的科技成果層出不窮，在這些成果中，有的已經轉換成科技產品，有的尚在等待轉換。我想「節能降溫塗料」，將在環保建築材料領域掀起一場新的革命。
人人都說節能，香港的建築能耗佔社會總能耗的40%以上，其中很大部分是冷氣機製冷的電耗量。冷氣每調低1℃，就要消耗大量的電力。戴教授堅信，未來的建築終將實現「零空調製冷」。香港這麼多建築物，再加上即將開發的「北部都會區」，如果都用上「節能降溫塗料」，能省下的電能，將不可估量。
戴教授在日本獲得博士學位，研究方向為新型土木工程材料與結構，之後任職日本政府的研究院，從事港口維護工作。在任職香港理工大學期間，他多次獲得世界頂級獎項。曾獲得美國土木工程學會《土木工程複合材料學報》最佳基礎研究論文獎。他和團隊關於降溫材料的論文，亦發表在世界頂級材料學刊《Advanced Materials》上，《Science》期刊的Editor’s Choice也對此進行了特別介紹。
中國提出要在2030年實現二氧化碳排放量達到峰值，在2060年實現碳中和。2030和2060，這不是兩個遙遠的數字，要達到這兩個目標，各方必須使勁兒努力，政府需要拿出新的政策，民間需要積極配合，科技界需要有大膽的創新成果，這當中，「節能降溫塗料」必將是一把新利器。
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