问题： 全球气候变暖加剧，制冷需求持续增长，但传统冷冻技术的高能耗和高排放问题日益严重。目前主流的蒸气压缩制冷系统依赖氢氟烃等制冷剂，其全球变暖潜能值（GWP）极高，深入加剧温室效应。数据显示，制冷行业占全球电力消耗的相当比例，是碳排放的重要来源之一。如何实现高效、低碳的冷冻技术，成为全球科研和产业界亟待解决的挑战。 原因： 传统制冷技术的局限在于对高GWP制冷剂的依赖，而现有的环保替代技术（如弹卡制冷）此前仅适用于室温以上环境，无法满足冷冻行业的低温需求。香港科技大学团队指出，冷冻业市场规模与空调业相当，但技术突破的滞后阻碍了绿色冷冻技术的推广。因此，开发能够覆盖零下温度的弹卡冷冻装置，是推动行业脱碳的关键。 影响： 港科大团队的突破填补了该技术空白。他们研发的弹卡冷冻装置利用形状记忆合金在循环应力下的相变潜热释放与吸收，实现了从24℃到零下12℃的制冷跨越，温差达36℃。测试表明，该装置可在60分钟内将隔热腔室空气温度稳定在零下4℃，并在两小时内完全冻结20毫升蒸馏水。其单位质量制冷功率达每克1.43瓦，系统能效最高为3.4，体现出显著的能效优势。 对策： 这项技术的核心创新在于材料、传热流体及制冷结构的优化设计。团队采用低相变温度合金，结合高效传热机制，成功将弹卡制冷扩展至零下温度领域。据估算，若该技术在全球普及，每年可减少约3.3亿吨二氧化碳当量的排放，相当于全球年碳排放总量的近1%。这一成果为替代高GWP制冷剂提供了可行的“零排放”方案，也为实现《巴黎协定》气候目标提供了技术支持。 前景： 该研究成果已发表于国际顶级期刊《自然》，题为“低温相变合金实现零下弹卡制冷”，受到学界和业界的广泛关注。专家认为，这项技术不仅为冷冻业的绿色转型开辟了新路径，也为其他高能耗行业的低碳技术研发提供了借鉴。未来，随着技术的改进和产业化，零排放冷冻技术有望在全球加速推广，成为应对气候变化的重要工具。
香港科技大学的该创新成果展现了科技在应对气候变化中的关键作用；从基础研究到技术突破，再到应用前景，零下弹卡冷冻装置的成功研制为全球制冷业指明了绿色、可持续的发展方向。在碳达峰、碳中和目标的推动下，类似的绿色技术创新将成为能源结构优化的重要力量。期待这一技术尽快实现产业化，为全球气候治理和可持续发展作出更大贡献。