PROGRES.ID– Para ilmuwan telah mengembangkan pendekatan inovatif untuk menurunkan suhu ruangan tanpa memanfaatkan bahan kimia berbahaya seperti hydrofluorocarbons (HFC), yang selama ini umum digunakan dalam sistem AC dan kulkas.
Metode baru ini menggunakan material berbasis garam untuk menghasilkan efek pendinginan, menghadirkan potensi revolusioner dalam teknologi pengatur suhu modern.
Keterbatasan Sistem Pendingin Konvensional
Dalam teknologi pendingin tradisional, proses penurunan suhu dilakukan dengan memanfaatkan fluida kerja yang dapat menyerap panas.
Fluida tersebut diuapkan dan dikompresi dalam suatu sistem tertutup, lalu dikembalikan ke bentuk cair melalui proses kondensasi berulang. Meskipun efisien, mekanisme ini mengandalkan refrigeran yang berdampak negatif pada lingkungan, terutama jika terjadi kebocoran.
HFC dan jenis freon lainnya telah lama dikritik karena kontribusinya terhadap pemanasan global. Upaya global untuk mengurangi ketergantungan pada refrigeran tersebut mendorong peneliti mencari teknologi baru yang aman, efisien, dan ramah lingkungan.
Terobosan dari Lawrence Berkeley National Laboratory
Tim riset dari Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) di University of California, Berkeley, memperkenalkan pendekatan baru yang mengandalkan perubahan fase material untuk menyerap dan melepaskan energi panas.
Konsepnya mirip dengan bagaimana energi tersimpan saat es mencair: ketika es berubah menjadi air, proses tersebut menyedot panas dari lingkungan sehingga menciptakan efek mendinginkan.
Namun alih-alih menaikkan suhu untuk membuat material berubah bentuk, peneliti mencari cara untuk memicu “pencairan” tanpa panas. Di sinilah peran ion masuk.
Mekanisme Siklus Ionokalori (Ionocaloric Cycle)
Metode baru yang disebut siklus ionokalori memanfaatkan ion—partikel bermuatan—untuk mengubah struktur material. Cara kerjanya mirip dengan ketika garam ditaburkan di jalan bersalju untuk menurunkan titik beku air, sehingga es mencair tanpa perubahan suhu yang signifikan.
Dengan menambahkan garam tertentu, peneliti mampu mendorong perubahan fase material dan memanfaatkan proses tersebut untuk menyerap energi panas dari lingkungan sekitar. Hasilnya, terjadi penurunan suhu tanpa menggunakan refrigeran kimia berbahaya.
Peneliti Drew Lilley menyatakan bahwa selama ini belum ada alternatif pendinginan yang benar-benar memenuhi tiga syarat penting: efisien, aman, dan ramah lingkungan. Teknologi ionokalori dinilai menjembatani ketiga kebutuhan tersebut.
Eksperimen menggunakan Garam Berbasis Yodium dan Natrium
Dalam uji laboratorium, tim LBNL menggunakan garam berbahan dasar yodium dan natrium untuk memicu perubahan fase pada etilena karbonat—senyawa yang juga digunakan sebagai pelarut dalam baterai lithium-ion. Menariknya, senyawa ini memanfaatkan karbon dioksida dalam proses pembuatannya, sehingga sistem pendingin yang dikembangkan tidak hanya bebas emisi, tetapi bahkan berpotensi menghasilkan emisi negatif.
Pengujian awal menunjukkan bahwa sistem ini mampu menghasilkan perubahan suhu hingga 25°C hanya dengan input listrik sekitar 1 volt. Efisiensi energi ini membuka peluang besar bagi sistem pendingin masa depan, terutama dalam konteks hemat energi dan emisi rendah.
Menuju Implementasi Komersial
Tahapan berikutnya adalah merancang sistem pendinginan berbasis ionokalori yang siap diterapkan dalam perangkat komersial seperti AC, kulkas, dan sistem pendingin industri. Salah satu fokus utama penelitian lanjutan adalah menemukan jenis garam yang mampu menyerap panas paling efektif.
Pada perkembangan terbaru di 2025, para peneliti melaporkan bahwa garam berbasis nitrat menunjukkan performa terbaik dalam menarik dan menyimpan energi panas, menjadikannya kandidat utama untuk aplikasi praktis.
Potensi Dampak Teknologi Ionokalori
Jika berhasil diwujudkan dalam skala industri, metode pendinginan berbasis garam ini berpotensi:
- Menggantikan freon dan HFC secara bertahap
- Mengurangi emisi gas rumah kaca secara signifikan
- Menurunkan konsumsi energi listrik pada perangkat pendingin
- Membuka jalan bagi desain pendingin yang lebih kompak dan aman
Teknologi ini menjadi salah satu inovasi paling menjanjikan dalam bidang energi dan lingkungan, serta bisa menjadi kunci masa depan sistem pendinginan yang berkelanjutan.
sumber: CNBC Indonesia
