Lapisan Elektrokrimik Mungkin Terbukti Penting dalam Mencapai HVAC yang Efisien

Menyelesaikan Penggunaan Energi HVAC

HVAC, atau Pemanasan, Ventilasi, dan Pendinginan, bertanggung jawab atas penggunaan energi global yang signifikan, mendinginkan bangunan pada musim panas dan menghangatkannya pada musim dingin. Menurut EIA, HVAC mewakili sekitar 40% dari total konsumsi energi di gedung komersial dan 35% di gedung residensial.

Banyak upaya telah dilakukan untuk meningkatkan cara kita mendinginkan dan memanaskan bangunan. Salah satu metode utama adalah adopsi pompa panas, yang memindahkan panas masuk atau keluar gedung jauh lebih efisien dibandingkan sistem konvensional. Mereka 2-4 kali lebih efisien daripada pemanas tungku dan juga dapat berfungsi untuk pendinginan.

Anda dapat membaca lebih lanjut tentang topik pompa panas dalam “Mengapa Pompa Panas Dianggap Pilihan Utama untuk Kontrol Iklim Rumah?”.

Pompa panas mungkin juga akan menjadi lebih baik seiring waktu. Untuk saat ini, mereka sebagian besar berbasis pada sistem kompresi untuk memindahkan panas. Segera, material elektrokalorik dapat meningkatkan efisiensi pompa panas lebih jauh lagi.

Namun, cara lain untuk mengurangi tagihan energi pendinginan & pemanasan adalah dengan memperbaiki kehilangan termal sejak awal. Rumah atau kantor yang isolasinya buruk akan membuat sistem HVAC memanaskan dan mendinginkan secara tidak perlu.

Isolasi yang lebih baik adalah langkah pertama dan biasanya menjadi bagian dari desain konstruksi awal atau memerlukan retrofitting/pembangunan kembali yang mahal. Namun, bahkan isolasi hanya dapat membantu sampai batas tertentu; material baru dapat membantu.

Sebagai contoh, ubin atap adaptif dapat beralih antara keadaan pemanasan dan pendinginan, tergantung pada suhu ubin.

Isolasi Adaptif

Salah satu keterbatasan penggunaan isolasi atau material reaktif otomatis seperti ubin atap adaptif adalah bahwa mereka kadang-kadang dapat kontraproduktif. Idealnya, kami ingin memiliki material yang dapat diaktifkan atau dinonaktifkan sesuka hati, mengatur jumlah energi yang masuk atau keluar dari bangunan.

Hal ini terutama berlaku untuk kaca yang digunakan pada jendela. Pada musim dingin, kami menginginkan sebanyak mungkin cahaya dan energi masuk ke dalam bangunan. Namun pada musim panas, kami ingin membatasi energi yang memanaskan bangunan dan memaksa pendingin ruangan bekerja dua kali lebih keras.

Dari ide ini muncul konsep film elektrokrimik, lapisan tipis material yang dapat mengaktifkan peneduhan jendela sesuka hati. Ketika diberikan arus listrik yang sangat kecil, film ini dapat berubah dari transparan menjadi berwarna dan menyerap panas dari radiasi inframerah.

Teknologi ini bergantung pada Kerangka Logam-Organik (MOFs), material dengan porositas sangat tinggi (di atas 90%).

Masalahnya adalah hingga kini, film MOF tipikal mengalami waktu respons yang lambat dan stabilitas yang buruk. Hal ini membuatnya menjanjikan secara teori namun tidak terlalu berguna dalam praktik.

Hal ini mungkin telah berubah berkat desain MOF baru yang ditemukan oleh peneliti di Harbin Institute of Technology, Quzhou University, Chengdu University of Electronic Science and Technology, dan Yangzhou University di China.

Penutup Berdaya

Film elektrokrimik yang dikembangkan oleh para peneliti bekerja dengan mengintegrasikan jenis MOF baru. Atau, lebih tepatnya, “memodifikasi SnO2 yang didoping F dengan asam 4-merkaptobenzoat dan membuat film Ni-IRMOF-74@MBA menggunakan asam 3,3′-dihidroksi-4,4′-bifenyldikarboksilat”.

Karena kemampuan zat kristalin untuk membentuk film tipis dengan ukuran pori yang dapat disesuaikan dengan mengubah panjang ligan organik yang mengikat ion logam. Fitur-fitur ini memungkinkan aliran arus yang lebih baik, kontrol warna yang lebih tepat, dan daya tahan.

Hasilnya adalah film yang dapat berubah warna menjadi hijau ketika terkena 0,8V dan merah tua/coklat dengan 1,6V.

Sumber: ACS

Film ini menonjol dibandingkan MOF sebelumnya karena stabilitasnya (retensi 95,7% setelah 4500 siklus) dan respons cepat di bawah 2 detik.

Belum jelas seberapa luas adopsi sistem semacam ini akan terjadi. Namun secara keseluruhan, karena kebutuhan untuk dekarbonisasi dan mengurangi konsumsi energi, ini merupakan satu lagi anak panah dalam kotak panah untuk menjadikan kota lebih hijau.

Perusahaan Film Tipis

1. China Singyes New Materials Holdings Limited (8073.HK)

Perusahaan China ini memasuki bidang material film tipis optik pada tahun 2010. Mereka memproduksi sistem tampilan komersial multimedia dan menciptakan sistem proyeksi peredupan cerdas, kaca fotoelektrik transparan multimedia, dll.

Ini termasuk dinding kaca yang dapat menjadi buram serta film pintar tahan panas. Jadi, ini bisa menjadi kandidat yang baik untuk menerapkan kaca elektrokrimik juga.

Sumber: China Singyes

Perusahaan ini menerbitkan laporan keuangannya dalam bahasa Inggris, yang tidak selalu dijamin untuk perusahaan industri China yang lebih kecil atau niche.

Perusahaan ini telah memperluas usahanya pada tahun 2023 ke produksi film kendaraan bermotor, sebuah sektor yang berkembang pesat mengikuti pertumbuhan industri otomotif China dan ekspor mobil China (sebagian besar EV).

Secara keseluruhan, perusahaan ini inovatif dan kemungkinan akan mendapat manfaat dari kinerja ekonomi China secara umum serta permintaan yang meningkat untuk material yang lebih canggih guna menampilkan iklan dan menawarkan privasi di ruang interior seperti hotel dan kantor.

2. Kewei Films

Sebagai perusahaan swasta, Kewei adalah “produsen ITO PET, film pintar, dan film jendela terbesar”, dengan kapasitas produksi tahunan 60 juta meter.

Hal ini menjadikannya produsen pelapis jendela, film pelindung cat, film vinil pembungkus mobil, dan produsen film pintar terbesar di China.

Film jendela mereka sudah digunakan untuk mengurangi biaya pendinginan. Mereka juga memproduksi kaca pintar, dengan opasitas yang dapat diaktifkan sesuka hati.

Sumber: Kewei

Mengingat skala Kewei, investor di sektor film pintar harus memperhatikan perusahaan ini meskipun tidak diperdagangkan secara publik. Hal ini terutama benar jika bentuk baru lapisan elektrokrimik diciptakan yang dapat memperluas pasar dan memberi keuntungan bagi pemain besar yang mapan dalam memanfaatkan ukuran mereka untuk mengurangi biaya produksi.