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港大教授许树源获选英国皇家工程院院士

许树源教授和其港大研究团队研发的无线充电系统,可一次过为家中所有的智能数码产品充电。(香港大学提供)

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【大纪元2016年11月23日讯】(大纪元记者王文君香港报导)香港大学电子工程系讲座教授许树源在电力电子方面的研究和突破,集中在节能、减少废料及令地球可持续发展方面。他在“无线充电技术”方面的系列发明,不仅被多间国际机构采纳,更在国际上获多项成就奖。他发明的“可持续二极管路灯推动器”更是全球首创。

他提出“节能≠环保”虽触动了某些政府决策与许多商业财团的既得利益,但从长远来讲,却对人类未来的发展具深远影响。香港时间10月20日在英国伦敦由英女皇王夫菲腊亲王亲自主礼的院士颁奖礼上,许树源教授获选为英国皇家工程院院士,这在国际工程界是被视作最高荣誉的称号。

许树源(RonHui)教授关于电力工程方面的研究看似离我们的生活十万八千里般遥远,事实上,他的每一项研究都与我们的日常生活息息相关。比如说:手提电话一日不充电行吗?夏天不开冷气行吗?漆黑的马路无照明设备行吗?而提供这些电力的能源在哪?假如当我们解决了这些系统的供电来源后,却要我们每日呼吸有毒的空气,怎么办?倘若下一代要为我们今天的享受、挥霍无度埋单,值得吗?

手机平板一次过齐齐充电

时下的生活中,每个人都离不开智能手机、平板电脑,甚至是一人多部。每个家庭甚至每个人的台面也一定有许多“剪不断、理还乱”的插头和电线。假如有一个电磁板或电磁场箱,能承载家中所有的智能产品,一次过齐齐整整排列充电的话,该有多好呢?

许树源教授十几年前就开始了这方面的研究,2010年已经推出“无线充电板”,两年前更联同他的香港大学研究团队研发了“全方位无线充电”技术(Omni-directionalwirelesscharging),不仅可令家中所有的智能数码产品一次过无线充电,同时亦减少了电子废料的产生。此技术已被国际充电联盟采纳入全球第一个无线充电的国际标准“Qi”内。关键是,那些林林总总的电线统统不见了,少了大量废弃电线被送往堆填区或大陆、非洲、印度等国家和地区。

许教授说,仅90年代以N字头手机鼎盛时期为例,每年就产生20亿部手机电子废料。因此,促动了他研发无线充电系统的灵感。可是今天,没了N字头,却来了A字头的手机生产商称霸。生产商都是半年生产一部新型号,而且改变不同插口,消费者无奈地被牵着鼻子走,不停消费,同时产生电子废料。许教授说,无线充电是一个好的渠道,所有手机只需用一个。

长寿LED路灯节能环保

夜幕低垂,华灯初上,一个美丽的夜晚就此开始。许教授说,国际大都市所用的街灯数目可观,香港约有15万盏,上海22万,在大陆全部大城市所需街灯约1亿8千万。几年前港府开始大力推广悭电灯胆,并承诺2013年全部以具能源效益的悭电胆及发光二极管(LED)灯泡取代能源效益低的钨丝灯泡。许教授说,悭电胆平均寿命1至3年,因此,政府平均2至3年更换一次灯泡。

他直言:“政府所推的节能灯里面含有水银。好多人有一个误解,以为送去堆填区只是污染堆填区,其实是错的。事实上,许多居民通过所住大厦的垃圾槽丢弃垃圾,而垃圾车压缩后再运往堆填区或非洲、印度、中国等地。但在压缩的过程中,节能灯里面的水银就扩散了出来。”水银扩散、短寿及电子废料都是节能灯带来的。因此许教授说:“节能不等于环保!”

电子废料送往大陆居多。许教授以某电视台10年前到大陆山区做采访为例,当时测试发现,超过一半的儿童血液中水银含量超标。他直言:“谁付出代价?小朋友已经为你们的公司付出了代价。”

许树源教授及其团队研发“可持续发展的LED路灯”,寿命可超过10年(传统LED路灯推动器寿命只有3年),功效达92%,超过80%的产品物料可循环再用。他说:“可能一次过换新街灯,从成本来计,就算贵些,我们还负担得起。如果现在我们不做,其祸害,将来我们的下一代负担不起。”2

许树源教授及其团队研发的“可持续发展的LED路灯”,既长寿又节能环保。(香港大学提供)
许树源教授及其团队研发的“可持续发展的LED路灯”,既长寿又节能环保。(香港大学提供)

省电、寿命长、可循环再用,这是许教授研发的根本。港府对科研所投入的经费(0.4%)少于世界其它国家和地区(台湾、深圳、东南亚皆为4%)。许教授坦言:“在香港推动环保最大的困难,是政府的思维,政府要推动环保,就要有一个心态,输得起。”以街灯为例,他说,如果政府肯转用其研发的LED街灯,便可节省30%的电力。他呼吁政府要冲破思维去尝试。

冷气停10秒换来好气候

香港虽是弹丸之地,但不夜城和强力冷气却成为电力需求量大的地区。目前大陆的风动太阳能采用率低,只占电力供应的3%,其余97%要靠煤炭和石油天然气等供应。许教授称,若大陆可引用30-40%太阳能再生能源,就可大大解决空气污染问题。

但利用风动太阳能的最大问题是不稳定性,而供电需供求平衡。许教授及其团队研发的电气弹簧(用于稳定采用可再生能源的电网)就解决了这个问题。此技术目前在全球领先,不仅可将再生能源包括太阳能和风能等,注入电网并维持电网的稳定性,同时减少碳排放。许教授说,此系统可以在不同的电网家居中安装。4

为减缓全球暖化问题,许树源教授致力推动风动太阳能发电,并发明电气弹簧技术。图为团队研发的电网监察系统,维持电网的稳定性,同时减少碳排放。(香港大学提供)
为减缓全球暖化问题,许树源教授致力推动风动太阳能发电,并发明电气弹簧技术。图为团队研发的电网监察系统,维持电网的稳定性,同时减少碳排放。(香港大学提供)

他说,电气弹簧可和非关键性的仪器接驳,如大厦的冷气系统、酒店的供电热水器、街灯、地下停车场照明等,当电气弹簧监测到供电量不够时,它会自动配合,让热水器或冷气机的用电改变,或突然停止10秒,这对人来说不会有什么感觉和反应。

如果按照许教授的理论,炎炎夏天,假若冷气机突然停止10秒钟,就能节省30-40%的能源,并换来好空气和蓝天白云,何乐而不为呢?许教授直言:“如果再继续这样用电下去,全世界都会揽埋一起死。地球暖化问题,我们这一代暂时不付出代价,就轮到下一代了。”他称,如果将电气弹簧技术摆在插苏后面,比较可行,无需电器商埋单。但可能要改变电力供应结构。

许树源直言:“当科学家看到南北极地球暖化会担心,将来地球没有了一个温度的调节能力怎么办?无论在香港抑或在国际上做环保,都有一个问题:既有利益(卖石油)的人会阻止风动太阳能……”◇

许树源教授简介

  • 香港大学电机电子工程系讲座教授
  • 黄乾亨黄干利基金教授席(电机工程)
  • 英国皇家工程院院士
  • 澳洲工程院院士

许树源教授在过去二十多年,在电力转换、无线电力传送和照明技术等方面有丰富的研究成果,并发表在国际权威的专业期刊上,同时取得数十项专利,其中超过五十五项专利技术已被多国工业界采用。他发明的无线充电技术,以及可持续发光二极管灯推动器技术,获得英国工程及科技学院(IET)、美国电机电子工程师学会(IEEE)以及澳洲工程院等国家级学会的认可。他发明的一系列无线充电技术,被国际无线充电联盟采纳入全球第一个无线充电的国际标准“Qi”内,为联盟内超过二百间国际机构和公司会员采用。

许教授于2010年获英国工程及科技学院颁发IETCrompton电力成就奖,于2015年获美国电机电子工程师学会颁发威廉‧纽尔电力电子奖,是两个学会在电力研究范畴颁发的最高荣誉。他还在2010年获美国电机电子工程师学会颁发RodulfChopeResearch&DevelopmentAward(forSustainableLightingTechnology),以表扬他在研发可持续照明系统的成就。

他发展的“发光二极管系统的光热电统一理论”已收纳入国际工业电子手册,为学术界和工业界采用。◇

许树源教授签署领受院士衔
许树源教授签署领受院士衔

责任编辑:李薇

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2016-11-23 11:54 PM
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