隔熱技術進步開創永續未來

JStories － 世界緊密相連，而作為其重要一部分的能源，則是驅動全球經濟的原動力。從天然氣、煤炭、石油等化石燃料交易，到一般家庭的電力供應，再到無二氧化碳排放的綠色氫氣、以植物等生質能源及廢棄物為原料的永續航空燃料（Sustainable Aviation Fuel，SAF），乃至將二氧化碳視為資源進行再利用的碳循環，高效率的能源輸送已成為經濟發展不可或缺的基礎。

事實上，能源在生成或轉換過程中的洩漏或損失，對全球溫室氣體排放量造成重大影響。例如，使用煤炭或天然氣的火力發電廠，在將化石燃料轉換為電力的過程中，會浪費56%至67%的能源。此外，汽油車的情況下，80%的能源在到達車輪前就已流失。

能源在生成或轉換過程中的無謂損失有各種因素，其中「隔熱」功能不佳是主要原因之一。隔熱在全球許多系統中扮演重要角色。例如，保持住宅溫暖、節約工廠能源，以及在運輸化石氣體或氨等液體和氣體的管線和船舶中都不可或缺。當隔熱不足或有缺陷時，會導致能源流失或洩漏，進而對企業和消費者造成經濟損失。

改善隔熱功能、減少能源無謂損失，有可能為實現永續社會帶來巨大效益。而致力於這項變革的企業之一，就是2021年由小沼和夫、拉德‧吳（Rudder Wu）等4人創立的日本新創公司Thermalytica（サーマリティカ）。Thermalytica的目標是利用其獨特技術「TIISA®」來創新隔熱技術。這項最先進的技術旨在解決能源產業、航空業、製造業和太空開發領域的挑戰。

根據曾在物質・材料研究機構（NIMS）擔任研究員16年、現任Thermalytica技術長（CTO）的拉達·吳（Rudder Wu）表示，該公司的隔熱材料可以根據客戶需求，以粉末、塗料、薄片等各種型態提供。

傳統上，隔熱使用氣凝膠（具有無數細孔、極輕量的固體），其性能在過去數十年間已大幅提升。然而，近年來情況正在改變。

「氣凝膠的開發已達到技術極限，要進一步提升材料本身的特性變得極為困難。」吳先生表示。

Thermalytica採用了創新的設計方法。透過封閉多孔質（具有無數細孔）結構材料中部分細孔，大幅抑制因氣體流動造成的熱傳遞。傳統隔熱材料中，氣體會在孔隙間移動傳遞熱量，但TIISA®因具有封閉孔隙而能阻斷這種移動，因此隔熱效果比傳統氣凝膠隔熱材料顯著提升，最多可減少30%的能源損失。

「我發現採用這種方法的人並不多，同時也意識到透過這項技術能夠大幅改善隔熱性能」吳先生表示。

Thermalytica是基於吳先生及其同事在物質・材料研究機構進行的研究而誕生的新創公司，是將實驗室成果轉化為實際產品的典型案例。該公司獲得包括新能源・產業技術綜合開發機構（NEDO）在內的多個日本公家機關支持，並與宇宙航空研究開發機構（JAXA）持續進行共同研究。此外，Thermalytica自成立以來僅四年就展現出可實用化產品的潛力成果。

「從初期階段開始，我們就知道這種新材料具有巨大潛力。協助測試的人員給予我們非常多正面回應，讓我們對未來充滿信心」，吳先生表示。

例如，TIISA®有可能解決氫氣運輸中的挑戰。綠色氫氣作為替代天然氣等化石燃料的有望選擇，正受到工業和化學領域的關注，但液態氫氣必須在極低溫和高壓狀態下運輸，這使得成本成為一大挑戰。因此，能夠減少管線、容器、儲槽熱傳導的TIISA®，被期待能讓鋼鐵、塑膠製造等重工業經濟性地使用綠氫，實現以氫為動力來源的未來。

該公司最大的挑戰是如何將試驗階段實證的產品商業化並擴大規模。為此，需要增加投資、擴充人力並擴大設施。

「目前我們面臨最重要的問題是，如何增加新材料的生產，使產品能夠大量製。」吳先生說道。

第一步是利用去年開始運作的試點設施（進行新技術和產品實驗性生產的設施），生產TIISA®的粉末、薄片和塗料。透過展現眾多實用案例和優點來吸引投資，目標是在不久的將來擴大為正式的商業生產。

「目前我們正專注於擴充這座試點設施，以因應現階段的需求。」吳先生表示。「我們希望擁有正式量產的工廠，但這需要充足的預算以及來自投資者的資金挹注。」

Thermalytica雖然並非直接產生再生能源或應對全球暖化影響，但將自身定位為清潔科技（Clean Tech）新創公司。這是因為該公司產品能透過優異的隔熱技術減少溫室氣體（如CO2）排放量和化石燃料消耗，同時可加裝於既有技術或設備上，有效減少能源消耗並降低環境負荷。

「提高能源效率也是大幅減少溫室氣體排放的方法之一。」吳先生說道。

透過隔熱提高能源使用效率，除了減少能源消耗和節省成本外，也有望對氣候變遷對策做出重大貢獻。隨著歐洲、北美等主要市場強化氣候變遷對策和ESG（考量環境、社會、治理的投資與事業活動）規範，對這些議題的關注日益提升，為Thermalytica創造了有利的環境。此外，全球各地的工廠經營者也在尋找實現事業綠色轉型的創新選項。

「我們已經與美國、法國、東南亞、英國的不同客戶進行會面，並實際進行了樣品測試。」吳先生表示。

今後如能進一步募集資金，從試驗性生產轉向正式量產，Thermalytica認為能透過提高工廠、發電廠、輸電管線、住宅的能源效率，在更廣泛範圍內貢獻節能與環境負荷減輕。

翻譯：藤川華子 | JStories

編輯：北松克朗 | JStories

頂部圖片：Envato 提供

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