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20180317■記者黃冠智/綜合報導

冬奧追夢 北京環保造雪上陣

0℃以上造雪、儲雪 乾濕可依需求調整

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遊客在北京延慶區石京龍滑雪場滑雪。(新華社資料照片)
北京2022年冬奧會會徽「冬夢」。(取自新浪微博@網易體育頻道)
石京龍滑雪場內的造雪機。(取自北京萬科石京龍滑雪場官網)

冬季奧運會進入「北京週期」,各單位都開始整裝待發,負責人造雪的北京大學工學院張信榮教授團隊,研發出大陸首套環保型人造雪設備,不僅在0℃以上造雪,樣機造雪量更達每小時6立方公尺。

鑑於2、3月氣溫偏高、解決「零上環保造雪」難題,讓北京冬奧會和冬殘奧會順利舉行,張信榮團隊在「零攝氏度以上人工造雪和儲雪一體化技術研究」取得階段性進展。

全球人造雪技術,多針對0℃以下的環境,只有少數能在2℃以上進行人造雪。這些技術不僅對氣候要求嚴苛,造雪機製冷劑更多含氟利昂類,容易破壞臭氧層、大氣升溫。北京冬奧會課題組也針對實際需求,計畫在0℃至15℃間完成人造雪、儲雪、供熱一體化工藝、技術與裝備。

十幾年前張信榮團隊就開始研究相關技術,用天然工質二氧化碳,取代氟利昂類工質的製冷技術,並以二氧化碳當媒介,研發人造雪參數條件下的二氧化碳工質製冷熱力學循環系統,改良製冷系統內部的換熱部件與管路結構,及控制方案。

此外,課題組也發明室內用新型雪炮,透過控制出水速度、方向,快速形成雪花;而張信榮團隊也利用保溫材料,搭建便於拆卸的造雪房,實現造雪、儲雪一體化。

「現有的『零上造雪』多是『造冰』,就是把機器產生的冰塊,切成小冰粒。這不是真正的雪花,而且冰面較硬,會傷害運動員。」課題組成員、北大工學院副研究員鄭秋雲表示,「環保型人工造雪設備」是造出鬆軟的雪花,和自然降雪相近,且雪的乾濕度,可依需求調整。

鄭秋雲補充,造雪機產生的熱能也可直接回收用於生活或辦公,例如運動員洗澡、室內供暖等。

去年秋冬季節,該團隊已在北京石京龍滑雪場進行示範工程,樣機造雪量每小時最高可達6立方公尺;不論在10℃以上,或2、3℃都完成測試,且設備運作正常。鄭秋雲表示,該技術可依北京冬奧組委的需求,將雪量調整至每小時80到150立方公尺。

是利用雪花降落的原理,將水和空氣混合,並在適當條件下製造出雪花人造雪。製作人造雪時,氣溫須在0℃或0℃以下,人們常用造雪機完成人造雪,雖然人造雪成本昂貴,但因能帶來觀光收益,獲利甚多。

由於人造雪水無法回收再利用,常導致水資源浪費:此外,人造雪也會對植被、土壤造成破壞。(黃冠智)