居家、商業和工業都需要用到冷卻技術或設備。傳統冷卻系統涉及能源、水和/或合成化學物質的消耗。因此,鑑於(1)電力需求不斷增加、(2)用水量和安全性、(3)合成化學材料對環境的負面影響,所以,急切需要開發被動式冷卻技術。

被動式輻射冷卻成為環保技術,在視為再生能源的優勢下,可以冷卻物體或密閉空間

被動式輻射冷卻具有減少水電需求,與緩和環境破壞的潛力。被動式「夜間」輻射冷卻在很久以前就被提出,如今由於多重材料的發現,被動式「白天」輻射冷卻在技術方面獲得突破。

寬帶光譜發射物體(在夜間冷卻中非常好)可以吸收大氣和太陽輻射,很難實現白天輻射冷卻,但是,光譜選擇性發射器很適合白天輻射冷卻。材料如果在0.2-2.5µm範圍內將反射95%或更多陽光,即使在直射陽光下也能表現出充分的冷卻效果。

當熱量以輻射方式傳送到溫度僅有-270℃的外太空,巨大的溫差熱傳效應,比在地球大氣溫度(約25 °C)下,可散發更多的熱量。被動式輻射冷卻提供了低於環境的溫度,但不會消耗任何能量或水。另外,二氧化碳或其他有害化學物質的「零排放」,更讓被動式輻射冷卻成為環保技術,在視為再生能源的優勢下,可以冷卻物體或密閉空間。

據預測,在最熱的白天,被動式輻射冷卻覆蓋10%可用屋頂空間,可滿足建築物35%的空調需求

儘管仍有不小挑戰存在,如材料成本、優化設計、操作安全、耐用性,以及負面環境影響,如濕度、風速、污染等因素。但從環保、水和能源安全的角度來看,輻射冷卻技術仍有許多應用潛力,如空間冷卻、水冷卻、PV面板冷卻、可穿戴式裝置等。

被動式輻射冷卻適於低冷通量應用,如配合儲冷材料,可為建築提供24小時連續空調。據預測,在最熱的白天,被動式輻射冷卻覆蓋10%可用屋頂空間,可滿足建築物35%的空調需求。

台灣夏日炎熱需要大量空調,但屢創新高的尖峰電力負載,事關國家安全與社會福利。思考因應之道,上述被動式輻射冷卻,完全不需要外來動力,非但節能且又環保,實為值得急切開發的優秀空調技術。

本文依《新聞倫理政策》《新聞規範》《事實查核政策》採訪撰寫,如有疑問與指教請見《更正政策》