Sebuah inovasi baru dalam teknologi jendela telah diperkenalkan untuk meningkatkan efisiensi energi bangunan. Jendela elektrochromic dual-band ini tidak hanya mengontrol cahaya dan panas secara lebih efektif, tetapi juga mampu mengurangi konsumsi energi hingga 20%. Dengan daya tahan tinggi dan kemampuan untuk diterapkan dalam skala besar, teknologi ini mengungguli jendela konvensional, menjadikannya solusi potensial untuk bangunan berkelanjutan di masa depan.

Pentingnya Efisiensi Energi dalam Bangunan

Seiring dengan meningkatnya konsumsi energi global, sektor bangunan menjadi salah satu penyumbang terbesar, menyumbang sekitar 40% dari total penggunaan energi dunia. Hampir setengah dari konsumsi ini digunakan untuk pemanasan dan pendinginan ruangan. Jendela, sebagai titik utama pertukaran energi antara lingkungan dalam dan luar ruangan, bertanggung jawab atas 20–40% kehilangan energi dalam bangunan.

Untuk mengatasi tantangan ini, para peneliti telah mengembangkan jendela pintar yang dapat mengurangi konsumsi energi sekaligus mempertahankan pencahayaan alami dan estetika. Salah satu inovasi terbaru datang dari tim peneliti Universitas Aeronautika dan Astronautika Nanjing yang dipimpin oleh Prof. Shengliang Zhang. Mereka berhasil menciptakan jendela elektrochromic fleksibel dual-band yang tidak hanya mampu mengatur cahaya tampak, tetapi juga radiasi inframerah-dekat (NIR). Dengan teknologi ini, bangunan dapat menghemat energi hingga 20%, menjadikannya solusi yang menjanjikan dalam arsitektur berkelanjutan.

Teknologi Inti dan Kinerja Unggul

Teknologi inti dalam jendela inovatif ini terletak pada struktur nanowire W18O49 yang memungkinkan kontrol presisi terhadap modulasi optik pada spektrum cahaya tampak dan NIR. Perangkat elektrochromic dual-band (DBED) ini menawarkan rentang modulasi optik yang luar biasa, yakni 73,1% untuk cahaya tampak dan 85,3% untuk NIR. Selain itu, perangkat ini menunjukkan daya tahan tinggi dengan kehilangan kapasitas minimal (hanya 3,3%) setelah 10.000 siklus penggunaan.

Salah satu keunggulan utama dari teknologi ini adalah efisiensi pemulihan energinya yang mencapai 51,4%. Ini berarti bahwa energi yang digunakan selama proses pewarnaan dapat didaur ulang, sehingga mengurangi konsumsi energi bersih secara keseluruhan. Dengan fitur ini, jendela ini tidak hanya berkontribusi pada penghematan energi, tetapi juga meningkatkan efisiensi sistem pencahayaan dan pemanasan ruangan.

Artikel Lainnya : lmuwan Mengungkap AI yang Belajar Tanpa Label Manusia

Keunggulan Jendela Elektrochromic Dual-Band

1. Penghematan Energi Signifikan – Dengan kemampuan mengontrol cahaya dan panas secara cerdas, jendela ini dapat mengurangi ketergantungan pada pendingin udara dan pemanas.
2. Daya Tahan Tinggi – Mampu bertahan lebih dari 10.000 siklus dengan kehilangan kapasitas minimal.
3. Efisiensi Energi yang Lebih Baik – Sistem ini dapat mendaur ulang lebih dari setengah energi yang digunakan, menjadikannya lebih ramah lingkungan.
4. Fleksibel dan Mudah Diterapkan – Dapat disesuaikan dengan berbagai jenis bangunan tanpa mengurangi performanya.
5. Kinerja Optimal di Berbagai Iklim – Dibandingkan dengan kaca low-emissivity konvensional, teknologi ini menunjukkan keunggulan di berbagai zona iklim.

Dampak pada Bangunan dan Penghuni

Ketika diintegrasikan dalam bangunan, teknologi ini tidak hanya membantu mengurangi tagihan listrik tetapi juga meningkatkan kenyamanan penghuni. Kemampuannya dalam mengatur transmisi cahaya memungkinkan pengguna untuk menyesuaikan tingkat pencahayaan alami sesuai kebutuhan tanpa harus bergantung sepenuhnya pada pencahayaan buatan.

Selain itu, dengan meminimalkan panas yang masuk saat musim panas dan mempertahankan panas saat musim dingin, sistem ini membantu menjaga suhu ruangan lebih stabil. Hal ini dapat meningkatkan produktivitas penghuni, terutama di lingkungan kerja, serta menciptakan suasana yang lebih nyaman di rumah dan bangunan komersial.

Skabilitas dan Potensi Masa Depan

Fleksibilitas dan skabilitas perangkat ini menjadikannya langkah maju yang signifikan dalam pengembangan material bangunan berkelanjutan. Para peneliti telah menunjukkan bahwa perangkat ini dapat diperbesar ke ukuran besar tanpa mengorbankan kinerjanya, yang berarti dapat digunakan secara luas dalam berbagai jenis bangunan, mulai dari perkantoran hingga rumah tinggal.

Meski telah mencapai keberhasilan besar, masih ada beberapa tantangan dalam produksi massal dan efisiensi biaya. Penelitian selanjutnya akan difokuskan pada peningkatan stabilitas material dan integrasi teknologi ini ke dalam sistem arsitektur yang ada. Selain itu, mengoptimalkan desain untuk aplikasi pasar massal dapat membuka jalan bagi generasi berikutnya dari jendela pintar hemat energi.

Masa Depan Jendela Pintar untuk Bangunan Berkelanjutan

Sebagai kesimpulan, perangkat elektrochromic dual-band ini menghadirkan solusi revolusioner untuk jendela pintar. Dengan kombinasi efisiensi energi, fleksibilitas, dan kemampuan penyimpanan energi, inovasi ini berpotensi mengubah masa depan teknologi bangunan berkelanjutan. Seiring dengan berkembangnya penelitian, teknologi ini bisa menjadi standar baru dalam arsitektur cerdas, membawa dunia lebih dekat ke era bangunan yang lebih hemat energi dan ramah lingkungan.

Dengan semakin banyaknya negara yang berkomitmen untuk mengurangi emisi karbon dan mencapai keberlanjutan, adopsi teknologi ini bisa menjadi langkah penting dalam mendukung inisiatif hijau global. Jika teknologi ini dapat diproduksi secara massal dengan harga terjangkau, tidak hanya bangunan komersial dan perkantoran yang akan mendapat manfaat, tetapi juga rumah tangga di seluruh dunia.

Baca Juga : Manajemen Burnout