科技
2023-11-16 07:30:00

Z世代揚威海外 勇奪James Dyson設計大獎 E-COATING塗料出自玻璃碎 室內降溫8.6°C 低成本為減碳出力

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(左起)香港中文大學機械和自動化工程學系肖璨同學,與能源和環境工程學系陳海鋒同學,研發E-COATING勇奪James Dyson全球設計大賽的可持續發展大獎。

(左起)香港中文大學機械和自動化工程學系肖璨同學,與能源和環境工程學系陳海鋒同學,研發E-COATING勇奪James Dyson全球設計大賽的可持續發展大獎。

上周立冬過後,氣溫始徐徐下降。全球暖化嚴重,香港氣溫平均為每10年上升0.24°C,且四季愈來愈不分明,市民對冷氣的依賴隨之增加,亦是本港高碳排放量的一大成因。眼見香港愈來愈熱,兩位Z世次想到運用廢棄玻璃,加上反射熱幅射原理,研發外牆用E-COATING降溫塗料,將室內環境降溫高達8.6°C。該項目更被「吸塵機之父」James Dyson親自挑選,勇奪本屆James Dyson設計大賽的可持續發展大獎,亦是賽事舉辦以來香港首次榮獲此國際殊榮,可謂意義非凡。

 

一個項目 應對兩大環保挑戰

之所以要設計E-COATING降溫塗料,兩位同學異口同聲表示,「香港夏天愈來愈炎熱,即使來到11月仍然要開冷氣。有報告指,空調耗電佔本地總用電量的31%;那邊廂,香港也面對大量的廢棄玻璃問題,每天約有178公噸玻璃樽被送入堆填區,其中大部分都未能得到充分利用。」剛巧他們在學校正進行有關輻射冷卻的研究,惟偏向理論方面,故萌生實踐想法,利用回收玻璃作為主要原材料,並調整塗料配方,製造出一種既能降溫又能節能,並且對環境友善的塗料。「一次過應對廢棄玻璃和減碳節能兩個問題,將廢物轉化為寶貴資源,體現循環經濟概念。」

首階段的E-COATING研發重點定為適用於混凝土表面。

首階段的E-COATING研發重點定為適用於混凝土表面。

製造塗料的回收玻璃要求低,一般綠色、啡色玻璃碎也能採用。

製造塗料的回收玻璃要求低,一般綠色、啡色玻璃碎也能採用。

生產成本低一半 亞洲應用場景更理想

將回收玻璃樽清洗、打碎,再研磨成特定大小的粉末,變成E-COATING的基本原料。相對於其他降溫或隔熱塗料,肖同學指E-COATING擁有成本優勢。她解釋,「坊間有類似功效的特殊納米塗料,生產過程中涉及極端高溫,能源消耗大,也增加產品生命周期的碳足跡。收集回收玻璃成本低,也減少對顏料原材料開採或人工合成的需求,生產時已經減少碳排放。」她續指E-COATING降溫原理跟太陽輻射有關,塗料內含無數極小的玻璃顆粒,當太陽光照射到塗層表面後,會在塗層中產生無數次的折射,最終將大部分太陽光和熱量被反射出去。「對於像香港般這種太陽輻射強烈的亞洲地區,E-COATING的效果會更加明顯。」

實際應用方面,陳同學表示大多數建築屋頂和外牆都是由混凝土製成的,因此首階段的研發重點定為適用於混凝土表面。「然而我們發現金屬屋頂或電箱等也有需求,因此在下一階段將會研發金屬表面適用的塗料。」他又稱團隊已成立初創公司,洽商建立原材料採購流程,估計生產成本可降至同類塗料的一半;在內部測試下,室內最多可降溫8.6°C,且水性塗料可減低VOC揮發。「目前,我們已將塗料送檢作國家標準的檢測,一旦確認產品的品質達到標準,我們將正式將產品推向市場。」

在內部測試下,室內最多可降溫8.6°C,而且戶外溫度愈高,隔熱效果愈大。

在內部測試下,室內最多可降溫8.6°C,而且戶外溫度愈高,隔熱效果愈大。

以解決方案為本 James Dyson啟蒙

透過參加James Dyson設計大賽,將E-COATING及其理念帶到國際舞台,二人均深表雀躍。陳同學指,「我欣賞這個比賽以解決方案為本,旨在設計作品必須是能夠解決具體社會、環境等問題。早在中學時期,我就對Dyson的發明故事產生濃厚的興趣,James Dyson屢敗屢試的發明經歷,獲得啟蒙和鼓勵。」肖同學對團隊獲得可持續發展大獎感鼓舞,「足證我們的想法沒有錯,而且有潛力為世界帶來顯著變革。參加是次比賽是我倆的夢想,也實踐了人生目標的一部分。

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