Kenapa Ubin Semen yang Retak Malah Mendinginkan Rumah Tanpa Listrik?

Peneliti University of Pennsylvania baru saja membalik logika konstruksi yang selama ini kita anggap mapan.

Retakan pada material bangunan biasanya jadi tanda kerusakan. Kali ini, justru retakan itu yang mereka rekayasa agar rumah tetap sejuk tanpa AC.

Mereka meniru kulit gajah Afrika yang penuh kerutan dalam. Saat gajah menyemprot tubuhnya, air tertahan lama di sela retakan lalu menguap perlahan dan menghasilkan pendinginan alami.

Bangunan di Amerika Serikat menghabiskan hampir separuh energi untuk pendinginan. Sistem AC justru membuang panas ke luar dan memperparah pulau panas kota. Tim peneliti mencari cara yang bekerja bersama alam, bukan melawannya.

Dari Ide Sederhana Menjadi Material yang Bisa “Berkeringat”

Kolaborasi panjang antara arsitek Dorit Aviv dari Weitzman School of Design dan ilmuwan material Shu Yang dari Penn Engineering melahirkan pendekatan baru.

Yang menawarkan konsep “pendinginan tanpa berkeringat”. Aviv lalu mengembangkannya menjadi sistem fasad bangunan.

Mereka mencampur semen Portland biasa dengan diatomaceous earth, tanah diatom dari sisa alga fosil yang sangat berpori. Campuran ini dicetak tipis, dibiarkan setengah mengeras, lalu dikeringkan secara terkendali.

Hasilnya adalah jaringan retakan heksagonal yang terprogram. Porinya menyerap air dalam hitungan milidetik, sementara retakannya menyalurkan air ke samping bahkan di permukaan miring.

Air tidak langsung mengalir turun. Ia tertahan lebih lama dan menguap perlahan, menarik panas dari permukaan.

Hasil Uji yang Mengejutkan

Dalam pengujian model rumah kecil dengan pemanas inframerah dan penyiraman berkala, suhu di bawah ubin ini stabil di angka 32°C.

Stucco komersial yang retak mencapai 42°C. Stucco tanpa retak bahkan naik sampai 52°C. Selisihnya bisa mencapai 20°C.

Pendinginan berlangsung hingga 20 jam. Evaporasi paling kuat terjadi di tepi retakan.

Campuran yang sama juga bisa disemprotkan ke panel besar dengan hopper gun, alat semprot material yang biasa dipakai tukang stucco. Ini membuka peluang fabrikasi langsung di lokasi proyek dengan biaya relatif rendah.

Penelitian ini didanai program HESTIA dari ARPA-E dan National Science Foundation. Hasilnya dimuat di jurnal Advanced Materials dan diliput Penn Today serta TechXplore.

Apa Artinya bagi Iklim Tropis?

Teknologi ini sepenuhnya pasif. Tidak butuh listrik, kompresor, atau refrigeran.

Potensinya cukup besar untuk mengurangi beban pendinginan interior, terutama di atap dan dinding bangunan tropis.

Manajemen airnya juga lebih hemat. Air tidak terbuang sia-sia. Ke depan, sistem otomatis berbasis data cuaca bisa menyuplai air hanya saat diperlukan.

Shu Yang bahkan sudah mendirikan startup Minerava untuk mengembangkan beton sejenis yang sekaligus menangkap karbon.

Namun semua data masih berasal dari uji laboratorium dan model kecil. Ketahanan jangka panjang di cuaca nyata, ketersediaan air di daerah kering, dan skalabilitas massal masih menunggu pembuktian lebih lanjut.

Dorit Aviv menekankan bahwa panas ekstrem sudah jadi ancaman mematikan. “Kalau kita bisa merancang material yang bekerja bersama proses alami, kita bisa mulai memikirkan ulang bagaimana kota tetap layak huni,” katanya.

Shu Yang menambahkan bahwa retakan yang biasanya dianggap kelemahan justru diubah menjadi saluran kapiler yang menahan air.

Kun-Hao Yu, yang kini mengajar di Syracuse University, menjelaskan bahwa porositas mikro menyimpan air sementara jaringan retakan mendistribusikannya. Kombinasi keduanya yang membuat air tidak cepat hilang.

Apakah inovasi semacam ini akan benar-benar mengubah cara kita membangun rumah di daerah panas, atau hanya menjadi eksperimen laboratorium yang menarik?***