沙烏地阿拉伯阿布都拉國王科技大學（KAUST）與阿卜杜勒阿齊茲國王科技城（KACST）的科學家們合作開發出一種創新的奈米塗層技術，有望顯著提升 LED 路燈的能源效率並減少碳排放。這項發表於《光：科學與應用》（Light: Science & Applications）期刊的研究指出，僅在美國推廣應用，每年便可能減少超過 130 萬公噸的二氧化碳排放。
照明是巨大的能源消耗來源，約占全球總用電量的 20%，並貢獻了近 6% 的溫室氣體排放，而路燈照明也占全球電力需求的 1-3%，對市政單位造成負擔。LED 雖是高效光源，但其運作時約有 75% 的能量會轉化為熱能散失，高溫不僅降低發光效率，更會縮短燈具壽命。因此，有效的熱管理對於提升 LED 性能至關重要。
研究團隊開發的關鍵是一種名為 nanoPE（奈米多孔聚乙烯）的奈米材料。這種材料由常見的聚乙烯製成，透過特殊製程產生僅 30 奈米（約頭髮千分之一細）的孔洞。其獨特之處在於能讓紅外光（主要熱輻射來源）高效率穿透（超過 80%），同時卻能高效率反射可見光（超過 95%）。
為了發揮 nanoPE 的最大效益，研究人員提出將塗有此材料的 LED 路燈「上下顛倒」安裝，如此一來，燈具產生的熱能（紅外光）能順利穿透 nanoPE 向上輻射至天空消散，而向下照明所需的可見光則被有效反射至地面，這與傳統 LED 將熱能困在內部且燈頭朝下的設計截然不同。
實驗結果證實，應用 nanoPE 塗層後，LED 在實驗室環境下溫度降低了 7.8°C，戶外實測也降低了 4.4°C，分別帶來約 5% 和 4% 的效率提升。研究負責人 Qiaoqiang Gan 教授強調，即使是微小的效率提升，在大規模應用下也能對永續發展產生巨大影響。共同作者 Hussam Qasem 博士也認為，此設計顯著改善散熱並維持高照明效率，是永續照明的潛力方案。
（首圖來源：KAUST）
資料來源：科技新報/奈米塗層搭配「顛倒」安裝，LED 路燈更節能減碳
免責聲明：
- 本會編譯、刊載於台灣淨零行動聯盟官網與臉書之文章本於引介國際永續趨勢及教育目的，不為營利使用。
- 任何一切因使用、改編本中心編譯之文章而招致之法律責任或損失，由使用、改編者自行承擔。