新聞及香港科大故事

香港科技大學（科大）今日宣布推出《淨零排放行動計劃》（行動計劃），此為香港高等教育界中，首份採用多管齊下策略的綜合行動綱領，旨在推動於2045年前實現淨零排放的願景。科大將利用可再生能源所帶來的發電收益，共投放3,000萬港元資金，進一步推動減碳研究，並於校園應用各項創新減碳方案。 經過廣泛諮詢後，科大訂立進取的溫室氣體減排目標，包括在2035年減少50%溫室氣體排放，並於2045年實現全面淨零排放1。事實上，科大自2014年推出首份可持續發展總體規劃以來，已成功減少34%的溫室氣體排放，為是次推出的《行動計劃》奠下成功的基礎。 科大《行動計劃》最重要一環，乃推出《淨零建築標準》，為所有新建和翻新建築訂立嚴格設計和運營指引，相關規定更超越香港最高的綠色建築認證要求。其中，預計於2025年落成的李家誠創科大樓將成為本港隱含碳最低的建築之一，每平方米二氧化碳排放當量低於500公斤，較香港綠色建築議會的非住宅建築基準低30%。2 此外，科大承諾在未來八年投放3,000萬港元，以「生活實驗室」模式，於校園內應用嶄新減碳意念與方案。這筆資金有部分來自大學參與「上網電價」計劃所帶來的收入，科大校園設有2.5兆瓦太陽能光伏系統，為本港大専院校最大規模的同類型發電系統。 科大副校長（行政）譚嘉因教授表示：「面對氣候變化議題，各大學均需展現其領袖風範，為此重要議題貢獻力量。科大的《淨零排放行動計劃》涵蓋大學運作的不同層面，正正彰顯了科大上下一心，致力以創新思維應對氣候變化。我們期望，透過訂立更具挑戰性的減碳計劃，不僅體現科大對推動創新落地方案的決心，還可激發合作夥伴、業界及政府對此議題作出更深入的討論，攜手應對此一挑戰。」 科大可持續發展及零碳辦公室處長梁啓明博士補充說：「要推動實現淨零排放，必須清晰的策略、目標及時間表。科大將會定期檢討各項措施的進度，不斷完善《行動計劃》的內容，回應最新的發展需要。市面上許多實現淨零排放的相關技術仍屬開發階段，科大將會勇於嘗試，於校園內試行不同的創新方案，推動《行動計劃》成功落實。」

地球氣候深受熱帶海洋低雲影響，然而，這些雲層究竟是在減緩還是加劇全球暖化，一直以來都是個未解之謎。最近，香港科技大學（科大）工學院開發了一種突破性的研究方法，顯著提高了氣候預測的準確度，並由此達致一項重大發現——熱帶低雲反饋不但正在擴大溫室效應，其幅度更可能比科學家以往所知的高出71%。 熱帶低雲調節氣候的機制一直難以拆解，是由於其牽涉錯綜複雜的因素。當中，局部海表溫度與對流層（即地球大氣的最底層）自由大氣溫度為兩大要素，而常被引用的低雲控制因子往往未能區分兩者的影響，令氣候預測添上變數。另一方面，熱帶太平洋和大西洋是地球上兩個主要的層積雲區域。根據觀測，這兩個區域的雲動力學存在著顯著差異，使分析更為複雜。 針對這些難題，由科大土木及環境工程學系講座教授、「傑出創科學人」蘇慧教授領導的團隊開創了一種嶄新的研究方法。 為了克服上述已知的限制，團隊選取了當今28個最先進的氣候模型，並評估它們的表現。研究人員希望避免對太平洋和大西洋的數據隨意地分配權重，於是開發了一種名為「帕累托優化」的方法，以開展這項評估。有些模型在兩個區域均表現欠佳，用了這種方法後，它們的權重便會被調低；相反，那些達到「帕累托最優」的模型則會獲選出。 此項研究的通訊作者蘇教授表示：「我們最新推出的帕累托最優方法提供了一個更穩健且通用的框架，它可以根據多個觀測約束，對模型作出評估。」 隨後，研究團隊將這一方法與「貝葉斯方法」相結合，推導出熱帶短波雲反饋的先驗約束。蘇教授進一步闡釋說：「相較於以往透過觀測來約束海洋低雲反饋的研究，是次突破的關鍵，在於我們選擇了不同的雲控制因子。」 研究團隊將模型分析結果與衛星觀測數據對比，並藉此鎖定兩個關鍵的雲控制因子——局部海表溫度以及海拔約3000米的對流層氣溫。這兩大因子均能有效捕捉海表溫度變暖空間分佈的影響。 結果顯示，熱帶短波雲反饋的幅度，較現行模型的預測值高出71%。本研究的第一作者、土木及環境工程學系研究助理教授吳夢希解釋說，這意味著當二氧化碳濃度上升時，地球氣候對此變化的敏感度，可能遠遠超過許多模型以往的估計。

在香港，每逢盛夏的颱風季節，可能會遇上山泥傾瀉、水浸、塌樹等狀況，場面有時令人觸目驚心。而過去10年間，極端降雨也更頻繁襲港，其強度甚至超越黑色暴雨警告信號的程度。這個趨勢正好揭示全球暖化對我們日常生活和安全的影響日增，讓我們不禁反思：在面對大自然的怒號時，應當如何做好準備？ 氣候專家陳飛教授為此積極尋求解決方案。2024年，他加入科大擔任環境及可持續發展學部副主任。陳教授曾於美國國家大氣研究中心工作逾28年，現時在聯合國世界氣象組織身兼要職，開發可預測多重災害的嶄新天氣預警系統，務求助大灣區及東南亞城市應對極端天氣的衝擊。 「香港對暴雨天氣並不陌生，而且擁有健全的經濟基建設施和密集人口，是針對極端天氣試驗不同創新方案的理想城市，從而助提升其他東南亞超大城市對氣候變化的適應能力。」陳教授解釋：「我們可先在這裏建立預警機制，然後讓曼谷、吉隆坡等城市借鏡。」   暴雨可引發山泥傾瀉，堵塞車道和街道，不僅造成經濟損失，還對公眾安全構成嚴重威脅。   跨界協作    各司其職 陳教授現正構思將人工智能（AI）技術融入預警系統，以提升其天氣預測能力。然而，這個系統並不僅限於發放天氣警報，更重要的是集合政府部門、研究人員及非牟利機構的資源和專業知識，促成跨界合作。

香港科技大學（科大）研究團隊成功研發出全球首台千瓦級彈卡製冷裝置，僅需15分鐘，便能在31℃高溫的室外環境下，將室內溫度穩定在21至22℃的區間，並實現零溫室氣體排放，標誌著彈卡固態製冷技術在商業化應用上邁出關鍵一步。該研究成果已於國際頂級學術期刊《自然》發布，為應對氣候變化及推動製冷行業低碳轉型提供了創新解決方案。 隨著全球氣候暖化加劇，空調製冷需求持續攀升，目前製冷用電已佔全球總電力消耗的20%。一直以來，主流蒸氣壓縮製冷技術所用的製冷劑屬於典型的溫室氣體，其排放導致全球變暖。因此，世界各國均著手開發環保替代方案，其中，「基於形狀記憶合金（SMAs）彈卡效應的固態製冷技術」憑藉其零溫室氣體排放及高能效潛力，引起學術界與產業界的廣泛關注。 然而，此前的彈卡製冷裝置，最大製冷功率只有約260瓦，遠未達到商用空調所需的千瓦級要求。科大機械及航空航天工程學系孫慶平教授與姚舒懷教授領導的研究團隊發現，這一技術瓶頸源於兩大核心問題：包括（1）製冷劑單位質量製冷功率（SCP）與系統總質量難以兼顧及（2）高頻運行時傳熱效率不足。 為突破上述限制，研究團隊提出「材料串聯—流體並聯」的多胞架構設計（圖1a）。該架構將10個彈卡製冷單元沿受力方向串聯，每個單元包含4根薄壁鎳鈦合金管，總質量僅為104.4克。鎳鈦管的表面積體積比達到7.51 mm-1，顯著提升換熱效率，與此同時，並聯流體通道的設計將系統的壓力差控制在1.5巴以下，確保高頻穩定運行。 另一項重要技術創新是採用石墨烯納米流體作為傳熱介質，代替傳統蒸餾水。這種先進傳熱介質具有卓越導熱性，實驗顯示，僅2克/升濃度的石墨烯納米流體，便可將導熱性能較蒸餾水提升50%（圖1d）；其納米顆粒直徑只有0.8微米，遠小於流體通道的150-500微米寬度，避免了堵塞風險。X射線斷層掃描（圖2b）證實，鎳鈦管在950兆帕應力下仍能保持均勻壓縮形變，未發生屈曲失效。 在3.5赫茲高頻運行下，該裝置實現了12.3 W/g的單位質量製冷功率，總製冷功率達1,284瓦（零溫升條件下），充分展現該技術在實際應用中的可行性。