Ilmuwan Kembangkan Kaca Pendingin untuk Menjaga Bangunan Tetap Sejuk Tanpa Listrik

Dalam upaya memerangi kenaikan suhu global dan mengurangi emisi karbon, para peneliti di Universitas Maryland baru-baru ini meluncurkan sebuah inovasi "kaca pendingin", yang secara efektif dapat menurunkan suhu dalam ruangan tanpa bergantung pada listrik.

Dikutip dari The Brighter Side of News, teknologi revolusioner ini, dijelaskan dalam makalah yang diterbitkan di jurnal Science, berpotensi memainkan peran penting dalam mengatasi perubahan iklim dan menciptakan bangunan yang lebih hemat energi.

Dipimpin oleh ilmuwan dari Departemen Ilmu dan Teknik Material, Liangbing Hu, tim peneliti telah mengembangkan lapisan kaca mikropori yang menunjukkan kemampuan pendinginan luar biasa.

Pada siang hari, lapisan inovasi ini dapat menurunkan suhu material di bawahnya hingga 3,5 derajat Celcius. Selain itu, hal ini berpotensi mengurangi emisi karbon tahunan gedung apartemen menengah sebesar 10 persen.

Kaca pendingin mencapai efek luar biasa melalui pendekatan aksi ganda. Pertama, ia memiliki kemampuan memantulkan hingga 99 persen radiasi matahari, sehingga mencegah bangunan menyerap panas berlebih.

Yang membuat teknologi ini semakin menarik adalah kemampuannya memancarkan panas dalam bentuk radiasi infra merah gelombang panjang ke kedalaman luar angkasa yang sangat dingin, dengan suhu yang berkisar -270 derajat Celcius, hanya beberapa derajat di atas nol mutlak.

Proses ini, yang dikenal sebagai "pendinginan radiasi", memanfaatkan hamparan ruang dingin yang luas sebagai penyerap panas bangunan. Dengan memanfaatkan desain unik kaca pendingin baru dan memanfaatkan jendela transparansi atmosfer, yang memungkinkan radiasi elektromagnetik tertentu melewati atmosfer tanpa menaikkan suhunya, bangunan dapat secara efisien melepaskan sejumlah besar panas ke dalam dinginnya kosmos yang tak terbatas.

Fenomena ini mirip dengan bagaimana bumi secara alami mendinginkan dirinya sendiri, terutama pada malam yang cerah, meskipun intensitasnya jauh lebih kecil dibandingkan emisi yang difasilitasi oleh kaca yang dikembangkan oleh University of Maryland.

Asisten Ilmuwan Riset Xinpeng Zhao, penulis pertama studi ini, menggambarkan inovasi ini sebagai sesuatu yang "mengubah permainan" dan membayangkan inovasi ini menyederhanakan proses pemeliharaan bangunan yang sejuk dan hemat energi. "Hal ini dapat mengubah cara kita hidup dan membantu kita menjaga rumah dan planet kita dengan lebih baik," kata Zhao.

Apa yang membedakan kaca pendingin ini dari upaya pelapisan pendingin sebelumnya adalah stabilitas lingkungannya yang luar biasa. Ia dapat menahan paparan air, radiasi ultraviolet, kotoran, dan bahkan api, serta tahan terhadap suhu setinggi 1.000 derajat Celsius. Keserbagunaan kaca juga mencakup penerapannya pada berbagai permukaan, termasuk ubin, batu bata, dan logam, menjadikannya sangat terukur dan mudah beradaptasi untuk penggunaan luas.

Untuk membuat kaca mutakhir ini, tim peneliti menggunakan partikel kaca yang digiling halus sebagai pengikat, menghindari penggunaan polimer dan meningkatkan daya tahan jangka panjang di luar ruangan. Ukuran partikel dipilih dengan cermat untuk memaksimalkan emisi panas inframerah sekaligus memantulkan sinar matahari.

Pengembangan kaca pendingin ini sejalan dengan upaya global untuk mengurangi konsumsi energi dan memerangi perubahan iklim. Liangbing Hu menggarisbawahi betapa mendesaknya situasi ini dengan mengacu pada laporan terbaru yang menyatakan bahwa tanggal 4 Juli tahun ini bertepatan dengan salah satu hari terpanas secara global dalam 125.000 tahun terakhir.

Ia menekankan, "'Kaca pendingin' ini lebih dari sekadar material baru, ini adalah bagian penting dari solusi terhadap perubahan iklim. "Dengan mengurangi penggunaan mesin pendingin, kita mengambil langkah besar untuk menggunakan lebih sedikit energi dan mengurangi jejak karbon. Ini menunjukkan bagaimana teknologi baru dapat membantu kita membangun dunia yang lebih sejuk dan hijau."

Selain Hu dan Xinpeng Zhao, ahli teknik mesin Jelena Srebric dan Zongfu Yu dari Departemen Teknik Listrik dan Komputer di Universitas Wisconsin-Madison adalah rekan penulis studi inovatif ini, menyumbangkan keahlian mereka dalam membangun penghematan CO2 dan desain struktur, masing-masing.

Ke depan, tim peneliti fokus pada pengujian lebih lanjut dan mengeksplorasi aplikasi praktis untuk kaca pendingin mereka. Mereka tetap optimis mengenai potensi komersialisasinya dan telah mendirikan perusahaan rintisan CeraCool untuk meningkatkan dan membawa teknologi pengubah permainan ini ke pasar. Dengan kemampuannya mengurangi konsumsi energi dan memerangi perubahan iklim, "kaca pendingin" mewakili langkah signifikan menuju masa depan yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan.