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環保與安全兼備新材料 (廖錦興博士)

By on June 30, 2022

本文作者廖錦興博士,為香港青年工業家協會榮譽會長,為《信報》撰寫專欄「科網人語」。

汽車自燃的報道不時出現,新能源汽車作為未來趨勢,自燃問題特別受關注。電動車自燃的原因,主要是高溫或撞擊,導致易燃物品燃燒。內地威馬汽車科技統計分析顯示,中國新能源汽車的自燃率是萬分之0.32,傳統燃油車是萬分之1.5。

由此可見,新能源汽車的自燃現象比傳統電油車相對低。不過,業界亦指出電能車一旦燃燒會自動斷電,把司機與乘客反鎖於車廂內,難以逃生。因此,汽車與一般家庭電器一樣,在燃燒時所產生的安全及環保問題,備受關注。材料科學家正加強這方面的研發,香港院校也有不少科研人員在此範疇作出貢獻。

汽車自燃的報道不時出現,新能源汽車作為未來趨勢,自燃問題特別受關注。(路透資料圖片)

汽車自燃的報道不時出現,新能源汽車作為未來趨勢,自燃問題特別受關注。(路透資料圖片)

根據Bloomberg NEF的報告,由於建立智能城市及應對氣候變化是大趨勢,將令潔淨電力需求大幅增加。報告估計到2040年,全球累計能源儲存市場可吸引6200億美元投資額。

香港青年科學院在2020年舉辦以「能源儲存的最新發展」為題的工作坊,香港中文大學機械與自動化工程學盧怡君教授分享對安全電池的研發,她的團隊利用水溶性聚合物聚乙二醇,研製嶄新的水系電解液系統。此系統可解決目前市面上使用鋰離子電池的產品(新能源汽車、手提電腦、手機等)帶來的自燃現象,盧教授團隊突破性的電池儲電方法,集安全、便宜和環保於一身。

中大盧怡君教授研製的水系電解液系統,突破性的電池儲電方法,集安全、便宜和環保於一身。(中大網上圖片)

中大盧怡君教授研製的水系電解液系統,突破性的電池儲電方法,集安全、便宜和環保於一身。(中大網上圖片)

科學家正從不同角度去減低能源儲存設備出現的自燃問題,在提高消費者的安全之餘亦符合環保原則。盧教授團隊研發就是一個標杆性例子。另一方面,塑膠產品燃燒主要是溫度、氧氣和可燃物三大元素結合,生產過程使用阻燃物料便可減低甚至避免火勢蔓延,這亦是現時製造業最普遍做法。然而,生產阻燃物料的阻燃添加劑含有破壞臭氧層的物質,造成大氣污染,釋放大量有毒氣體鹵素(halogen)危害人類呼吸系統,因此研發非鹵素(non-halogen)阻燃劑是大方向。

隨着全球對消費產品有更高的安全和環保要求,各國已制定更嚴格的法規,如歐盟去年頒布電子顯示器生態設計法規要求,自2021年3月起禁止在所有電子顯示器及電視的機箱和機座中使用鹵素阻燃劑。

科學家正從不同角度去減低能源儲存設備出現的自燃問題,在提高消費者的安全之餘亦符合環保原則。(法新社資料圖片)

科學家正從不同角度去減低能源儲存設備出現的自燃問題,在提高消費者的安全之餘亦符合環保原則。(法新社資料圖片)

近年,材料科學家在研發非鹵素阻燃材料方面獲得突破,包括磷系非鹵素、金屬氫氧化物、硅系和氮系阻燃劑等都陸續投入市場,為汽車和電子電器產品提供更安全和環保的選擇。

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