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城大獲撥款逾二千萬元 研發全球首創低溫熱轉電技術

蔡惠華
梁國熙教授研究將空調排放的熱能回收並轉化為電能。
梁國熙教授研究將空調排放的熱能轉化為電能的技術。

 

香港城市大學(城大)能源及環境學院(學院)獲資助逾二千萬港元,研發全球首創低溫熱轉電技術,回收空調系統排放的廢熱並轉化為電能,預計可節省高達七成耗電量。

領導是項研究的學院副院長梁國熙教授表示,空調構成城市最大的能源消耗,而且製冷時排放大量熱能,影響周遭環境。團隊將以兩年時間研發將此類熱能全面回收並轉化為電能,從而抵消空調系統的耗電,或應用於照明系統和其他電器上,既提升能源效益,又可解決熱氣排放造成的環境問題。

梁教授指出,現有的有機朗肯循環(ORC)技術可應用於轉化熱能為電力,但其運作僅限於攝氏200度或以上的高溫,現時無法應用於攝氏60至80度的空調系統。

是項研究將改革、整合空調系統和ORC,也綜合熱學和納米技術,以應用在轉化空調系統的熱能為電能上,預計可把空調系統的效能系數(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,亦可節省金錢。

梁教授說:「整個研究項目涉及多項由城大開發的重點科技,包括以先進納米技術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,以便轉化為電能;另外是設計單一熱動力循環,除轉化電力外亦可進行熱水生產,以提升整體的能源效益。」

是項研究共獲創新科技署的創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,於醫院及酒店透過空調廢熱回收及綜合熱泵技術生產熱水;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一款有助保護海洋生態的船底防污漆。梁教授指出,船底經常附有大量不同類型的海洋微生物,致出現阻力有礙航行,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。數據顯示,有樣本的含銅量超出標準多達60倍,反映船廠附近環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部結構;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場測試數據均顯示這技術效果顯著,具有很大潛力。

Professor Michael Leung shows the eco-friendly antifouling paint in his research.
梁教授與研究團隊研發的船底防污漆,有助保護海洋生態。