近年來，全球太陽能產業快速擴展，太陽能板數量迅速增加，但其表面容易因灰塵和污染物積聚而影響其能量轉換效率，而傳統清潔方式又存在耗水量巨大的問題。針對這一行業痛點，香港城市大學（港城大）機械工程學系帶領的國際研究團隊成功研發一項突破性技術——“液滴拖把”，該技術僅需極少量的水，便能有效清除太陽能板表面的沙塵及污染物，顯著提升清潔效率并節約用水，有效破解太陽能產業清潔耗水痛點，為全球清潔能源轉型與水資源保護提供了切實可行的解決方案。
港城大成功研發一項突破性技術“液滴拖把”，只需極少量的水，便能有效清除太陽能板表面的沙塵及污染物，顯著提升清潔效率并節約用水
此研究由港城大協理副校長（資源規劃）兼機械工程學系及能源及環境學院王建邦教授帶領，并與英國倫敦帝國理工學院化學工程學系Omar Matar教授團隊合作完成，該研究成果已于國際頂尖期刊《自然-可持續發展》（Nature Sustainability）發表，充分彰顯了港城大在綠色科技研發領域的頂尖科研實力，也體現了學校在國際科研合作中的重要影響力。
目前，高壓水柱是傳統清潔太陽能板的方式，但其耗水量驚人。據研究數據顯示，每年全球用于清洗太陽能板的水量高達120億加侖以上。研究團隊發現，清潔太陽能板的效率與液滴能量并非直接對等，即水力越大、清潔效果并非越高。反之，清潔效能在達至中等能量時最佳。這一核心發現為“液滴拖把”技術的研發奠定了關鍵理論基礎。
“液滴拖把”技術通過精準控制液滴與太陽能板表面的沖擊力度和角度，有效移除太陽能板表面上的污染物，微粒去除效率高達99.9%，并成功克服高密度微粒的挑戰，清除密度比水高達六至十倍的重型微粒。此外，該技術的節水效果十分顯著，相比傳統清潔方式節省六至十倍的用水量，將有助全球每年用于清潔太陽能板的水量大幅降低逾八成。
“液滴拖把”技術通過精準控制沖擊，有效移除太陽能板表面上的污染物
“液態拖把”的核心原理在于控制液滴與太陽能板表面的碰撞方式，利用液滴擴張及回縮時產生的物理動力，將污染物拖動并帶離表面。這項技術更尤其適合位于沙漠地區的大型太陽能發電場，能夠有效減輕供水壓力，進一步提升再生能源的可持續性，為沙漠光伏電站的規模化、低成本運營提供了有力支撐，也為全球光伏產業布局拓展了新空間。
“液態拖把”的核心原理在于控制液滴與太陽能板表面的碰撞方式，利用液滴擴張及回縮時產生的物理動力，將污染物拖動并帶離表面
王教授表示，“液滴拖把”的設計靈感源于自然界的超疏水表面在雨滴撞擊時能實現自我清潔效果，例如蝴蝶翅膀和植物葉面。他說：“我們希望這項全新技術能夠幫助進一步節約全球水資源，提升使用可再生能源的效率，從而產生規模化的經濟和環保效益。”他補充道，這項技術是一個簡單但極具影響力的研究成果，不僅驗證技術的有效性，也為未來太陽能板清潔設備的工程設計提供重要參考。
研究團隊之一的機械工程學系博士生盧偉健表示，為確保技術的實用性和穩定性，團隊開展了多次模擬實驗，利用不同尺寸的沙粒反覆進行測試，模擬真實沙漠環境。他表示，研究發現，在常見沉積于太陽能板表面的沙粒尺寸范圍內，液滴撞擊能有效“卷起”并移除沙粒，讓每一滴液滴的撞擊能量得以更充分用于帶走污染物，形成高效且穩定的清潔機制。
在全球面臨清潔能源轉型、水資源短缺等重大環境挑戰的背景下，港城大持續通過研發創新技術，為全球性迫切挑戰提供切實可行的解決方案，并在進一步的推廣和應用下，有助于實現更環保和更高效的可再生能源利用。此次“液滴拖把”技術突破，正是港城大深耕綠色科技領域、聚焦行業痛點的生動體現，彰顯了港城大在科研創新領域的實力與擔當，為推動全球可持續發展貢獻智慧與力量。
關于香港城市大學
香港城市大學（港城大）是世界級教學與研究的創新樞紐，設有生物醫學院、商學院、計算學院、工學院、人文社會科學院、理學院、賽馬會動物醫學及生命科學院、創意媒體學院、能源及環境學院、法律學院和周亦卿研究生院共11個學院，以及下設的29個學系。港城大位列全球大學第63名、亞洲大學第7名、連續三年榮膺全球最國際化大學第1名；并再度入選美國國家發明家科學院所公布全球頂尖100所獲頒最多美國專利的大學，是連續九年全港排名第一。
港城大位于香港的中心地帶，以創新精神專注于研究及專業教育兩大領域，致力為全球議題尋找解決方案，并推動有益社會的轉變。
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