【都大探索】水凝膠降溫減耗能 驅動綠色建築科技發展

炎炎夏日，冷氣早已成為城市生活的「標準配備」。從住宅、辦公室、學校到商場，製冷系統幾乎全天候運轉。你有仔細看過每月的電費單嗎？是數百元，還是數千元？其中有多少電量被用於保持涼快？許多人未必意識到，製冷在建築用電中佔了相當大的比重。要穩步達至碳中和目標，一個迫切的問題隨之而來：能否在不消耗大量能源的前提下，保持室內涼爽？

一個意想不到的答案，或許來自一種外觀如果凍、能吸收大量水分並實現被動製冷的「智慧材料」——水凝膠。在日常生活中，水凝膠其實並不陌生：隱形眼鏡、傷口敷料都有它的身影。近年來，科學家開始探索它在醫療領域以外的巨大潛力，本地及海外的多所院校亦已積極投入相關研究。

最近，香港都會大學科技學院研究團隊在國際期刊《可再生與可持續能源評論》（Renewable and Sustainable Energy Reviews）發表綜述文章，詳細闡述水凝膠（hydrogels）如何做到「被動式輻射製冷」（passive radiative cooling）。

水凝膠具備四大主要功能達至降溫效果，分別是蒸發冷卻、輻射冷卻、隔熱降溫和傳導降溫。這些特性讓它在不依賴電力的情況下，協助建築降溫。

水凝膠並非主動強行散熱，而是順應自然運作：吸收並調節熱量、阻隔多餘熱能，經由紅外線輻射把熱量送往外太空，同時減少熱能回流室內。

都大研究團隊指出，若要讓水凝膠從實驗室走向實際應用，仍需解決其耐久性、安全性與長期性能等挑戰。不過，整體而言，水凝膠有望成為改革節能建築領域的關鍵材料，尤其適合像香港這樣酷熱天氣愈趨頻繁、對冷氣需求強烈的城市。

檢測認證建立社會信心

若要將水凝膠做成薄膜或塗層，鋪設在建築物屋頂或外牆，便需要面對科技轉化的經典難題：經歷多年日曬雨淋、風吹灰塵後，它還能保持性能嗎？是否對用戶與環境安全？能否符合公認的質量與可持續標準？更重要的是，如何讓居民、專業人士與監管機構對其品質與性能建立信心？

檢測與認證正是解答這些問題的重要機制。工程測試、性能評估與專業認證，是連接科學創新與實際應用的橋樑。當水凝膠的降溫性能獲得驗證、耐久性得以證實，並通過環保與安全標準認證，創新就不止於論文，而能化為真正可落地的綠色方案。

綠色建築轉型不僅關乎新技術，更關乎信任。認證標誌與測試報告為建築師、工程師、開發商與政策制定者提供了共通語言，讓產品得以公平比較，同時確保安全與品質。對公眾而言，認證機制能帶來信心，使他們知道可持續發展的承諾是經過嚴格檢驗，而不是口號。檢測與認證，正是推動綠色建築轉型不可或缺的基石。

從建築物屋頂上那層薄薄的降溫材料，到產品上值得信賴的認證標誌，當科學研究、標準建設都配合社會需求同步前進，創新才能釋放真正價值。在嚴謹的檢測與認證制度下，有助推動水凝膠這類具潛能的材料的應用，以減少建築物的用電需求，從而達至進一步減少碳排放。

隨着香港綠色建築行業加速發展，對新專業技能的需求亦與日俱增。除了設計師、工程師與建築專業人士，市場對材料檢測、產品認證、環境、社會及治理（ESG）等領域的專家與人才，需求也在不斷增加。

展望未來，都大研究團隊將繼續深化水凝膠降溫研究，探索其在真實建築環境中的應用，並加強與企業及專業機構的合作，培育更多相關人才。透過這些努力，我們期望將科學知識轉化為切實可行的方案，協助城市更有效地應對氣候變化等挑戰，助力香港邁向更綠色、更可持續的未來。

●韓洁博士 香港都會大學科技學院助理教授