Kulkas dan AC Masa Depan: Peneliti Temukan Teknologi Pengganti Freon

Uptodai.com - Teknologi pengganti freon ramah lingkungan kini mulai menampakkan titik terang setelah sekian lama industri pendingin bergantung pada bahan kimia yang merusak atmosfer. Para peneliti dari Lawrence Berkeley National Laboratory berhasil mengembangkan metode inovatif yang berpotensi mengubah total cara kerja AC dan kulkas di seluruh dunia.

Selama ini, perangkat pendingin konvensional menggunakan senyawa hydrofluorocarbons (HFC) atau yang akrab kita sebut sebagai freon. Meskipun efektif mendinginkan, gas ini berkontribusi besar terhadap pemanasan global jika bocor ke udara. Inovasi terbaru ini menawarkan solusi yang jauh lebih aman bagi ekosistem sekaligus hemat energi.

Mengenal Siklus Ionokalori sebagai Solusi Masa Depan

Sistem pendingin yang ada di rumah kita saat ini bekerja dengan memindahkan panas melalui proses penguapan dan kondensasi cairan kimia. Namun, para ilmuwan di University of California, Berkeley, mencoba pendekatan yang benar-benar berbeda. Mereka memanfaatkan prinsip perubahan wujud material untuk menyerap energi panas secara alami.

Mereka memperkenalkan konsep revolusioner bernama siklus ionokalori (ionocaloric cycle). Konsep ini memanfaatkan cara energi tersimpan dan dilepaskan ketika sebuah material berubah bentuk, misalnya dari padat menjadi cair. Fenomena ini sebenarnya sering kita jumpai saat es mencair menjadi air di suhu ruang.

Saat es berubah wujud menjadi cair, material tersebut secara otomatis menyerap panas dari lingkungan sekitarnya. Proses penyerapan inilah yang kemudian dimanfaatkan untuk menciptakan efek dingin di dalam ruangan atau kompartemen kulkas. Peneliti kini mencari cara agar proses “mencairkan es” ini bisa terjadi tanpa perlu menaikkan suhu lingkungan.

Cara Kerja Partikel Ion dalam Mendinginkan Ruangan

Kunci dari penemuan ini terletak pada penambahan partikel bermuatan energi yang disebut sebagai ion. Peneliti fokus menemukan metode untuk memicu perubahan wujud material secara instan tanpa bantuan panas eksternal. Penggunaan ion ini memungkinkan material berubah bentuk dan menyerap energi panas dengan sangat efisien.

Prinsip ini sebenarnya serupa dengan penggunaan garam untuk mencairkan tumpukan es di jalan raya saat musim dingin. Partikel garam menurunkan titik beku es sehingga ia mencair meski suhu udara tetap dingin. Dalam teknologi pengganti freon ramah lingkungan ini, perpindahan energi tersebut dikontrol secara presisi untuk mendinginkan perangkat elektronik.

Drew Lilley, salah satu peneliti utama, menyatakan bahwa hingga saat ini belum ada solusi alternatif yang benar-benar sukses. Banyak inovasi sebelumnya yang gagal karena tidak efisien atau tidak memenuhi standar keselamatan. Namun, siklus ionokalori dianggap memiliki potensi besar untuk diterapkan secara massal karena faktor keamanannya.

Efisiensi Tinggi dengan Emisi Karbon Negatif

Dalam uji coba di laboratorium, tim peneliti menggunakan campuran garam khusus yang terbuat dari yodium dan natrium. Bahan tersebut digunakan untuk mencairkan etilena karbonat, sebuah pelarut yang juga umum ditemukan dalam baterai lithium-ion. Pemilihan material ini bukan tanpa alasan yang kuat.

Penggunaan etilena karbonat sangat menarik karena bahan ini dapat diproduksi dengan memanfaatkan gas karbon dioksida. Hal ini membuat proses manufaktur pendingin tidak hanya menghasilkan nol emisi, tetapi justru berpotensi emisi negatif. Artinya, teknologi ini justru membantu mengurangi kadar karbon di atmosfer bumi.

Hasil pengujian menunjukkan performa yang sangat mengesankan bagi dunia teknologi masa depan. Hanya dengan tegangan listrik sebesar 1 volt, sistem ini mampu menciptakan perubahan suhu hingga 25 derajat Celcius. Angka ini menunjukkan efisiensi yang jauh melampaui standar sistem pendingin elektrik saat ini.

Langkah Menuju Komersialisasi Global

Saat ini, para peneliti sedang fokus menciptakan sistem praktis yang siap digunakan oleh produsen elektronik komersial. Mereka terus melakukan eksperimen untuk mencari jenis “garam” yang paling optimal dalam menarik panas. Kecepatan perpindahan panas menjadi kunci agar AC bisa mendinginkan ruangan dalam waktu singkat.

Pada perkembangan terbaru di tahun 2025, tim peneliti menemukan bahwa garam berbasis nitrat menunjukkan tingkat efisiensi paling tinggi. Penemuan ini menjadi tonggak penting dalam mempercepat langkah menuju produksi massal perangkat rumah tangga yang lebih hijau. Industri manufaktur pun mulai melirik potensi besar dari penggunaan nitrat ini.

Kehadiran inovasi ini diharapkan mampu menekan ketergantungan industri global terhadap gas HFC yang merusak iklim. Jika berhasil diimplementasikan secara luas, kulkas dan AC di rumah kita tidak akan lagi menjadi ancaman bagi kelestarian bumi. Transformasi ini menjadi bagian penting dalam upaya dunia mencapai target net-zero emission di masa depan.