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港大研發「濕氣發電」 環保能源新選擇

時間:2025-11-24 05:01:49來源:大公报

  圖﹕港大團隊研發新型「濕氣驅動發電機」,研究成果已發表於國際知名期刊。

  【大公報訊】記者郭如佳報道:近年人工智能和智能設備愈趨普及,市場對穩定電力的需求激增,雖然太陽能、風能等可再生能源表現出色,但其運作始終受環境條件限制。香港大學(港大)工程學院機械工程系申東明教授領導的團隊,成功研發新型的「濕氣驅動發電機」,只需利用空氣中的水分就能產生電力,為環保發電帶來嶄新選項。

  現時的濕氣發電技術,透過特殊凝膠中的帶電粒子(離子)流動來產生電力,但現有設備存在明顯局限:持續供電時間短(少於16小時)、內部電阻過高,且僅能於高濕度環境中有效運作。

  直接為小型電子設備供電

  申教授團隊研發的「濕氣驅動發電機」,可克服上述障礙。團隊以「鹽濃度梯度陽離子水凝膠」為核心,確保裝置即使在相對濕度較低的情況下,也能降低能量損失,並提高輸出功率。

  團隊所開發的鹽濃度梯度陽離子水凝膠,是由陽離子聚合物、增塑劑和鹽的凝膠化反應合成的。兩步驟加熱過程,在凝膠化過程中誘導鹽的分離與流動,從而在水凝膠內部形成濃度梯度。根據2023年全球相對濕度圖,工程梯度在各種相對濕度條件下,發揮關鍵作用,可覆蓋地球97%的面積,從而實現出色的電力性能。

  此外,水凝膠內部豐富的自由離子形成了導電通路,將內部電阻降至2kΩ至4kΩ,與典型的商用電子產品的水平相同(約1kΩ),這意味可直接為小型電子設備供電。

  申教授補充:「可持續的自供電能,消除了供電系統外部功率級這個笨重的組件。我們的濕氣驅動發電機開創了新的實用途徑,可以縮小設備尺寸,同時涵蓋室內感測器,為可穿戴設備和建築智能系統提供新的供電方案。」

  研究成果已發表在國際知名期刊《Advanced Functional Materials》,論文題為「鹽濃度梯度陽離子水凝膠實現乾燥環境長效濕氣發電」。

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