Panas secara alami mengalir dari sesuatu yang panas menuju sesuatu lainnya yang dingin, dan karena ada beberapa tempat yang lebih dingin dibandingkan ruang hampa udara, maka tempat tersebut adalah tempat yang tepat untuk dicoba dialirkan panas secara berlebih.
Selama beberapa tahun terakhir sebuah tim Stanford telah mengembangkan sistem atap yang bisa mendinginkan bangunan dengan melakukan hal itu, dan uji coba teknologi terbarunya telah berhasil menggunakan perangkat seperti panel surya untuk mendinginkan air tanpa memerlukan sumber energi lain
Sistem Stanford, yang para pengembangnya menyebutnya sebagai radiasi pendinginan langit , pertama muncul pada tahun 2013 sebagai kemajuan yang pada akhirnya dapat mendinginkan rumah dan bangunan tanpa menggunakan sumber daya eksternal.
Sistem ini akan menarik radiasi termal dari bangunan dan memancarkannya ke langit pada panjang gelombang yang memungkinkannya untuk dengan mudah melewati atmosfer bumi dan langsung lolos ke luar angkasa. Untuk meniadakan energi panas yang masuk dari Matahari, panel dilapisi dengan film optik multilayer, yang memantulkan 97 persen sinar matahari yang dihimpunnya, membiarkan sistem tetap berfungsi pada hari yang panas dan cerah.
“Jika Anda memiliki sesuatu yang sangat dingin – seperti ruang angkasa – dan Anda bisa mengalirkan panas ke dalamnya, maka Anda bisa melakukan pendinginan tanpa listrik atau usaha apapun,” kata Shanhui Fan, penulis senior studi ini. “Panasnya mengalir, karena alasan ini, jumlah panas yang mengalir dari Bumi yang menuju ke alam semesta sangat besar.”
Uji keberhasilan awal dilakukan dengan menggunakan material wafer sekitar 8 inci (20 cm), namun hanya menunjukkan bagaimana permukaannya tetap sejuk. Setelah itu, tim menempatkan bahan tersebut untuk bekerja sebagai lapisan panel surya, membuat mereka tetap dingin untuk meningkatkan efisiensinya.
Kini, para ilmuwan Stanford telah meningkatkan sistem dan menunjukkan bahwa ini bisa menjadi cara praktis untuk mendinginkan air yang mengalir, yang kemudian bisa disalurkan melalui bangunan untuk mendinginkannya. Dalam tes terbaru, tim menempatkan hingga empat panel bahan reflektif berukuran 0,2 m2 di atap, dengan air yang mengalir cepat melalui pipa di bawahnya. Selama tiga hari, panel dapat secara konsisten mendinginkan air 3 ° sampai 5 ° C lebih rendah dari udara sekitar.
Dengan menggunakan data yang dikumpulkan melalui tes tersebut, para periset mensimulasikan seberapa baik panel ini akan melaju dalam mendinginkan gedung perkantoran dua lantai di iklim Las Vegas yang panas dan kering. Dalam tes ini, bangunan didinginkan oleh sistem kompresi uap, dan sistem kondensornya dirubah pendinginannya oleh panel – panel baru tersebut. Benar saja, mereka menemukan bahwa sepanjang musim panas panel memotong kekuatan yang dibutuhkan untuk mendinginkan bangunan lebih dari 20 persen, menghemat sekitar 14,3 MWh listrik. Dari hari ke hari penghematan bervariasi antara 18 persen sampai 50 persen.
“Penelitian ini dibangun di atas pekerjaan sebelumnya dengan radiasi pendinginan langit tapi membawanya ke tingkat berikutnya,” kata Aaswath Raman, penulis utama studi ini. “Ini untuk pertama kalinya menghadirkan teknologi ketepatan tinggi tentang bagaimana Anda dapat menggunakan radiasi pendinginan langit untuk secara pasif dapat mendinginkan cairan dan sekaligus menghubungkannya dengan sistem pendingin untuk menghemat listrik.”
Untuk terus mengembangkan perangkat, para periset telah mendirikan sebuah perusahaan bernama SkyCool Systems, dan saat ini mereka bekerja untuk mengintegrasikan panel ke sistem pendingin dan pendingin udara. Salah satu aplikasi utama yang mereka targetkan dalam jangka panjang adalah tugas yang sangat besar untuk sistem pendinginan pada pusat data.
