被动辐射制冷技术是近年来一项新兴的环保技术，区别于用电制冷，这项技术不但不耗能，还能帮助空调等制冷产品节省能耗。

  前不久，中国创业团队创冷科技在制冷产品上获得新突破，研发出一款铺设在建筑表面的新型制冷陶瓷形式的被动辐射制冷技术（下称“制冷陶瓷”）。其原理在于，以反射太阳光的方式隔绝热量，同时将热量以中红外方式向外辐射，以此来降低室内温度，节约空调能耗，减少碳排放。该研究成果近期在国际学术期刊《Science》杂志上发表。

  创冷科技是一家由香港城市大学HK Tech300项目孵化的科技初创公司，目前已融资数百万美金，在制冷陶瓷之前，无电制冷涂层是该公司首个商业化产品，销售市场目前已拓展到东南亚，中东，欧美等地。

  “帮助建筑节能是团队研发的目标，” 创冷科学技术研发团队朱毅豪博士向界面新闻介绍，“比如在香港，空调用电量占总用电量的30%，所以最初的研发目标是节省建筑中的空调能耗，后来发现有很多户外场景也有降温需求，所以将业务拓展到建筑以外的范围。”

  根据绿色创新发展中心（IGDP）预测的数据，按照现在的趋势，到2050年，全球制冷排放当量将达89亿吨二氧化碳当量。国际能源署（IEA）发布的2022年全球二氧化碳排放报告中指出，由于极端天气，全球建筑行业采暖与制冷的排放量增加6000万吨CO2，约占2022年排放增加总量的20%。其中三分之二来源于制冷需求增长。 节约制冷能耗相当于减少了温室气体排放。

  “使用高反射率的涂料来给建筑降温，在行业里已有应用，但涂料用在建筑外墙，面临耐用性的挑战，以及在屋顶使用涂料会有和太阳能光伏板竞争使用面积的问题。”建筑业资深人士告诉界面新闻，“如果涂料在耐用性上有突破，的确是有价值的创新。”

  创冷科技的无电制冷涂层是一种可覆盖在物体表面用于反射太阳光线从而实现降温目的的涂层产品。其材料核心是纳米颗粒，研发的优势在于应用了创新的光学理论模型，在节省成本的情况下通过优化纳米颗粒的结构，添加不同的高分子材料，生产适用于不同场景的版本。

  “开发团队会根据不同地域气候差异，对无电制冷涂层产品做出调整，”朱毅豪说到，“比如中东地区早晚温差较大，热胀冷缩问题会比较显著，所以公司开发了一款有弹性的涂料；东南亚雨水较多，就需要涂料的防水性能强。此外，应用场景不同，涂层版本也会不同，比如石油化工储罐表面涂层需要具备防油防腐蚀的性能；针对海上运输冷链物流客户，则开发了一款抗盐雾的版本。”

  据其团队介绍，相比于无电制冷涂层95%的太阳光反射率，新研发的制冷陶瓷太阳光反射率达99.6%，中红外辐射率达96.5%，经过实验验证，铺设制冷陶瓷的建筑模型室内温度最多可降低2.5摄氏度，使建筑模型的空调耗能减少20%以上。太阳光反射率越高，隔绝的太阳光热量越多，中红外的辐射率越高，能从室内带走的热量越多。

  制冷陶瓷的研发灵感来源于一种原产于东南亚的白色甲虫Cyphochilus，这种甲虫身上覆盖着微小多孔、具有可见光反射性能的绒毛。受到它的启发，创冷科技研发团队利用散射理论模型进一步优化多级多孔结构，并通过相变和高温烧结的工艺方法，研制出制冷陶瓷材料。

  白色甲虫Cyphochilus（上）与制冷陶瓷（下） 图片来源：创冷科技本次发表于《Science》的论文

  也是受这种昆虫的启发，2015年，沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的一研究团队在《Nature Nanotechnology》报道了一种新的纳米材料，能够吸收400-1400nm之间的入射光（可见光和红外光）约98–99%的能量，且不受入射角度和偏振的影响，堪称史上“最黑”的材料。

  据介绍，超疏水性和高温稳定性是制冷陶瓷的两大特征，能够承受超过1000摄氏度的高温，且具备满足建筑外墙应用标准的机械强度，耐用度可达20年以上。此外，创冷科技研发团队曹之胤教授提到，在火灾等紧急情况下，相比传统外墙瓷砖，制冷陶瓷在高温下不容易发生莱顿弗罗斯特现象（即液体不会润湿炙热表面，而是形成一个蒸气层），保持了良好的蒸发性能、帮助散热。

  朱毅豪告诉界面新闻，在制冷陶瓷的技术实现量产之后，成本有望和传统瓷砖打平。“实现量产的过程中需要大型的高温加热的设备，公司可能会和大湾区一些生产陶瓷的厂家合作，因为他们有比较好的供应链或商业资源。”朱毅豪说到。

  朱毅豪称，团队计划未来给制冷陶瓷注入一个新的功能，使该材料可以在冬天变成深色，吸收太阳光用来保温，夏天变成浅色反射太阳光用来制冷，以此来实现冬暖夏凉的效果。此外，创冷科技的制冷涂层产品今年已经在广州、重庆、武汉等地相继落地试点，未来计划将业务拓展向内地更多城市。

上一篇：纳克微束：把现有产品做“扎实”坚定发展电镜技术
下一篇：当冰箱内胆用上高端橡胶

相关新闻

相关产品