被動(dòng)輻射制冷技術(shù)是近年來(lái)一項(xiàng)新興的環(huán)保技術(shù)，區(qū)別于用電制冷，這項(xiàng)技術(shù)不但不耗能，還能幫助空調(diào)等制冷產(chǎn)品節(jié)省能耗。

前不久，中國(guó)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)冷科技在制冷產(chǎn)品上獲得新突破，研發(fā)出一款鋪設(shè)在建筑表面的新型制冷陶瓷形式的被動(dòng)輻射制冷技術(shù)（下稱(chēng)“制冷陶瓷”）。其原理在于，以反射太陽(yáng)光的方式隔絕熱量，同時(shí)將熱量以中紅外方式向外輻射，從而降低室內(nèi)溫度，節(jié)約空調(diào)能耗，減少碳排放。該研究成果近期在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Science》雜志上發(fā)表。

創(chuàng)冷科技是一家由香港城市大學(xué)HK Tech300項(xiàng)目孵化的科技初創(chuàng)公司，目前已融資數(shù)百萬(wàn)美金，在制冷陶瓷之前，無(wú)電制冷涂層是該公司首個(gè)商業(yè)化產(chǎn)品，銷(xiāo)售市場(chǎng)目前已拓展到東南亞，中東，歐美等地。

“幫助建筑節(jié)能是團(tuán)隊(duì)研發(fā)的目標(biāo)，” 創(chuàng)冷科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)朱毅豪博士向界面新聞介紹，“比如在香港，空調(diào)用電量占總用電量的30%，所以最初的研發(fā)目標(biāo)是節(jié)省建筑中的空調(diào)能耗，后來(lái)發(fā)現(xiàn)有很多戶外場(chǎng)景也有降溫需求，所以將業(yè)務(wù)拓展到建筑以外的范圍?！?/p>

根據(jù)綠色創(chuàng)新發(fā)展中心（IGDP）預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)，按照現(xiàn)在的趨勢(shì)，到2050年，全球制冷排放當(dāng)量將達(dá)89億噸二氧化碳當(dāng)量。國(guó)際能源署（IEA）發(fā)布的2022年全球二氧化碳排放報(bào)告中指出，由于極端天氣，全球建筑行業(yè)采暖與制冷的排放量增加6000萬(wàn)噸CO2，約占2022年排放增加總量的20%。其中三分之二來(lái)源于制冷需求增長(zhǎng)。 節(jié)約制冷能耗相當(dāng)于減少了溫室氣體排放。

“使用高反射率的涂料來(lái)給建筑降溫，在行業(yè)里已有應(yīng)用，但涂料用在建筑外墻，面臨耐用性的挑戰(zhàn)，以及在屋頂使用涂料會(huì)有和太陽(yáng)能光伏板競(jìng)爭(zhēng)使用面積的問(wèn)題?！苯ㄖI(yè)資深人士告訴界面新聞，“如果涂料在耐用性上有突破，的確是有價(jià)值的創(chuàng)新?！?/p>

創(chuàng)冷科技的無(wú)電制冷涂層是一種可覆蓋在物體表面用于反射太陽(yáng)光線從而實(shí)現(xiàn)降溫目的的涂層產(chǎn)品。其材料核心是納米顆粒，研發(fā)的優(yōu)勢(shì)在于應(yīng)用了創(chuàng)新的光學(xué)理論模型，在節(jié)省成本的情況下通過(guò)優(yōu)化納米顆粒的結(jié)構(gòu)，添加不同的高分子材料，生產(chǎn)適用于不同場(chǎng)景的版本。

“研發(fā)團(tuán)隊(duì)會(huì)根據(jù)不同地域氣候差異，對(duì)無(wú)電制冷涂層產(chǎn)品做出調(diào)整，”朱毅豪說(shuō)到，“比如中東地區(qū)早晚溫差較大，熱脹冷縮問(wèn)題會(huì)比較顯著，所以公司開(kāi)發(fā)了一款有彈性的涂料；東南亞雨水較多，就需要涂料的防水性能強(qiáng)。此外，應(yīng)用場(chǎng)景不同，涂層版本也會(huì)不同，比如石油化工儲(chǔ)罐表面涂層需要具備防油防腐蝕的性能；針對(duì)海上運(yùn)輸冷鏈物流客戶，則開(kāi)發(fā)了一款抗鹽霧的版本?！?/p>

制冷陶瓷，則是將制冷涂層的材料生產(chǎn)技術(shù)延伸在陶瓷材料上。

據(jù)其團(tuán)隊(duì)介紹，相比于無(wú)電制冷涂層95%的太陽(yáng)光反射率，新研發(fā)的制冷陶瓷太陽(yáng)光反射率達(dá)99.6%，中紅外輻射率達(dá)96.5%，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，鋪設(shè)制冷陶瓷的建筑模型室內(nèi)溫度最多可降低2.5攝氏度，使建筑模型的空調(diào)耗能減少20%以上。太陽(yáng)光反射率越高，隔絕的太陽(yáng)光熱量越多，中紅外的輻射率越高，能從室內(nèi)帶走的熱量越多。

制冷陶瓷的研發(fā)靈感來(lái)源于一種原產(chǎn)于東南亞的白色甲蟲(chóng)Cyphochilus，這種甲蟲(chóng)身上覆蓋著微小多孔、具有可見(jiàn)光反射性能的絨毛。受到它的啟發(fā)，創(chuàng)冷科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)利用散射理論模型進(jìn)一步優(yōu)化多級(jí)多孔結(jié)構(gòu)，并通過(guò)相變和高溫?zé)Y(jié)的工藝方法，研制出制冷陶瓷材料。

也是受這種昆蟲(chóng)的啟發(fā)，2015年，沙特阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)（KAUST）的一研究團(tuán)隊(duì)在《Nature Nanotechnology》報(bào)道了一種新的納米材料，能夠吸收400-1400nm之間的入射光（可見(jiàn)光和紅外光）約98–99%的能量，且不受入射角度和偏振的影響，堪稱(chēng)史上“最黑”的材料。

據(jù)介紹，超疏水性和高溫穩(wěn)定性是制冷陶瓷的兩大特征，能夠承受超過(guò)1000攝氏度的高溫，且具備滿足建筑外墻應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械強(qiáng)度，耐用度可達(dá)20年以上。此外，創(chuàng)冷科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)曹之胤教授提到，在火災(zāi)等緊急情況下，相比傳統(tǒng)外墻瓷磚，制冷陶瓷在高溫下不容易發(fā)生萊頓弗羅斯特現(xiàn)象（即液體不會(huì)潤(rùn)濕炙熱表面，而是形成一個(gè)蒸氣層），保持了良好的蒸發(fā)性能、幫助散熱。

朱毅豪告訴界面新聞，在制冷陶瓷的技術(shù)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)之后，成本有望和傳統(tǒng)瓷磚打平。“實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的過(guò)程中需要大型的高溫加熱的設(shè)備，公司可能會(huì)和大灣區(qū)一些生產(chǎn)陶瓷的廠家合作，因?yàn)樗麄冇斜容^好的供應(yīng)鏈或商業(yè)資源。”朱毅豪說(shuō)到。

朱毅豪稱(chēng)，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃未來(lái)給制冷陶瓷注入一個(gè)新的功能，使該材料可以在冬天變成深色，吸收太陽(yáng)光用來(lái)保溫，夏天變成淺色反射太陽(yáng)光用來(lái)制冷，從而實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼的效果。此外，創(chuàng)冷科技的制冷涂層產(chǎn)品今年已經(jīng)在廣州、重慶、武漢等地相繼落地試點(diǎn)，未來(lái)計(jì)劃將業(yè)務(wù)拓展向內(nèi)地更多城市。