Telset.id – Bayangkan pendingin ruangan atau kulkas yang bekerja tanpa bahan kimia berbahaya, tanpa suara bising, dan dengan efisiensi energi sempurna. Mimpi ini kini menjadi kenyataan berkat terobosan kolaborasi antara Samsung dan ilmuwan dari Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) di AS. Mereka berhasil menciptakan teknologi pendinginan termoelektrik dengan efisiensi 100%—tanpa menggunakan refrigeran sama sekali.
Teknologi pendinginan konvensional selama ini bergantung pada sistem kompresor yang menggunakan refrigeran berbahan kimia. Meski efektif, sistem ini boros energi, menghasilkan emisi karbon, dan berpotensi merusak lapisan ozon. Dengan pemanasan global yang semakin mengkhawatirkan, pencarian alternatif yang lebih ramah lingkungan menjadi kebutuhan mendesak.
Di sinilah teknologi termoelektrik berbasis material nano hadir sebagai solusi revolusioner. Dengan memanfaatkan pergerakan elektron untuk memindahkan panas, sistem ini tidak memerlukan bagian bergerak atau bahan kimia berbahaya. Hasilnya? Perangkat pendingin yang lebih kompak, andal, dan berkelanjutan.
Material Nano CHESS: Rahasia di Balik Efisiensi 100%
Tim peneliti APL mengembangkan material bernama Controlled Hierarchically Engineered Superlattice Structures (CHESS), sebuah lapisan tipis yang dirancang melalui rekayasa nano. Material ini mampu meningkatkan efisiensi pendinginan hingga dua kali lipat dibandingkan material termoelektrik konvensional.
“Ini adalah lompatan besar dalam teknologi pendinginan,” ujar Rama Venkatasubramanian, Kepala Teknologi Termoelektrik di APL. “Kami tidak hanya meningkatkan efisiensi, tetapi juga membuka jalan untuk aplikasi skala besar, mulai dari perangkat medis hingga sistem pendingin gedung.”
Yang mengejutkan, setiap unit pendingin hanya membutuhkan material awal sebesar butiran pasir—sekitar 0,003 cm³. Artinya, teknologi ini tidak hanya efisien secara energi tetapi juga hemat bahan baku, menjadikannya solusi yang sangat ekonomis untuk diterapkan secara massal.
Mengapa Ini Penting untuk Masa Depan?
Pendinginan menyumbang sekitar 10% dari total konsumsi listrik global. Dengan populasi dunia yang terus bertambah dan suhu bumi yang meningkat, permintaan akan pendinginan diperkirakan akan melonjak tiga kali lipat pada 2050. Teknologi CHESS bisa menjadi jawaban untuk tantangan ini.
Baca Juga:
Selain itu, teknologi ini juga membuka peluang untuk aplikasi baru, seperti pendinginan non-invasif dalam terapi medis atau sistem HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) yang lebih cerdas untuk gedung-gedung modern. Bahkan, seperti dikatakan Venkatasubramanian, potensi skalanya bisa menyamai kesuksesan baterai lithium-ion yang kini digunakan dari ponsel hingga mobil listrik.
Proses Produksi yang Terbukti dan Terukur
Tim APL menggunakan metode Metal-Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) untuk memproduksi material CHESS. Teknik ini sudah terbukti dalam industri semikonduktor untuk membuat sel surya efisiensi tinggi dan lampu LED komersial.
“MOCVD adalah metode yang scalable, hemat biaya, dan mendukung produksi volume besar,” jelas Jon Pierce, insinyur riset senior di APL. Ini berarti teknologi pendinginan revolusioner ini bisa segera diproduksi massal tanpa kendala teknis yang berarti.
Penemuan ini dipublikasikan dalam jurnal Nature Communications, menandai babak baru dalam teknologi pendinginan. Dengan dukungan Samsung, bukan tidak mungkin dalam beberapa tahun ke depan, kulkas dan AC di rumah Anda akan menggunakan teknologi yang sama sekali berbeda dari yang ada saat ini.
