英國實驗室研發「固態冷媒」 有望掀起空調革命

英國劍橋大學實驗室正在研究一種看似不起眼的蠟狀「固態冷媒」，這種特殊材料可能徹底改變空調技術，讓溫室氣體從此退出冷卻系統。這種物質在壓力作用下，溫度變化可達攝氏50度（華氏90度）以上，而且與現行冷媒不同，完全不會洩漏。

劍橋大學材料物理學教授Xavier Moya向法新社表示：「這種材料不僅不會造成全球暖化，能源效率甚至可能更高。」根據國際能源署資料，全球目前約有20億臺空調運轉中，隨著地球暖化，數量還在持續增加，相關的冷媒洩漏與能源消耗問題也日益嚴重。

Moya教授在劍橋大學實驗室研究這種塑膠晶體已長達15年。實驗室中，一臺紅灰相間的大型機器正測試材料在壓力下的溫度變化。研究目標是找出最適合的冷媒材料，雖然最終配方仍屬商業機密，但這類材料其實已廣泛應用於化工產業，取得相對容易。

這種晶體的奧妙在於其分子會自轉軸旋轉，當材料受壓時，分子運動停止並釋放熱能；壓力解除後，材料會吸收周圍熱量產生冷卻效果，這種現象稱為「壓熱效應」。倫敦大學學院建築物理學教授Cliff Elwell預測：「到2050年前，全球空調需求將暴增。」他認為固態壓熱材料的效率至少能與氣態冷媒媲美，但新技術必須符合家用與車用需求，包括體積小巧、運轉安靜等基本條件。

Moya教授2019年創立新創公司Barocal，將實驗室成果轉化為實際產品。目前公司僅有9名員工，實驗室設在停車場的貨櫃屋內，但已獲得歐盟創新委員會與比爾蓋茲創立的「突破能源」等機構注資約450萬美元。公司計劃今年將團隊擴編至25-30人。

現階段原型機體積如大型行李箱，液壓系統運轉時噪音較大，但已能成功冷卻連線的小型冰箱中的罐裝飲料。Barocal材料工程師Mohsen Elabbadi坦言，現有設計在體積、重量與噪音方面都尚未最佳化，但最終效能可望與傳統冷媒系統相當。這項技術除用於製冷，未來也可應用於供暖領域。

「突破能源」評估指出，雖然全球有多個團隊研究類似材料，但劍橋團隊處於領先地位，這項技術有望比傳統系統減少75%碳排放。Barocal商業總監Florian Schabus表示，公司目標在三年內推出首款商用產品，初期將鎖定購物中心、倉儲設施、學校與資料中心等商業場域。雖然初期成本較高，但長期可節省電費支出，最終目標是讓零售價與傳統系統相當，進軍住宅市場。

[end]