Para peneliti dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok menemukan solusi pendinginan baru berbasis garam yang dapat menurunkan suhu hingga lebih dari 50 derajat Celsius dalam hitungan detik. Metode ini menggunakan prinsip depresi tekanan pada cairan jenuh yang memicu transfer panas besar-besaran, menawarkan alternatif yang efisien dan ramah lingkungan dibandingkan refrigeran konvensional.
Teknologi ini melibatkan pencampuran air dengan ammonium tiosianat hingga jenuh, kemudian diberi tekanan tinggi. Saat tekanan tersebut dilepaskan secara mendadak, campuran ini mampu menurunkan suhu lingkungan secara signifikan, misalnya hingga 30°C pada suhu ruangan dan bisa mencapai penurunan 50°C di kondisi yang lebih panas. Efisiensi teori dari sistem ini mencapai hampir 80%, jauh di atas refrigeran tradisional yang biasa digunakan, menurut makalah penelitian yang dipublikasikan di jurnal Nature.
Prinsip kerja seperti spons basah
Sistem ini dianalogikan seperti spons basah, di mana air berperan sebagai spons dan garam ammonium tiosianat sebagai cairan yang diserap. Ketika tekanan diterapkan, campuran mengeluarkan panas serupa cairan yang diperas dari spons. Sebaliknya, ketika tekanan dilepaskan, larutan garam diserap kembali dengan cepat ke dalam air dan menyerap panas dari lingkungan sekitar. Proses ini menyebabkan penurunan suhu secara mendadak dan intens.
Menurut laporan media CCTV, sistem pendinginan saat ini menyumbang hampir 40 persen konsumsi listrik pada pusat data. Inovasi ini berpotensi mengurangi penggunaan energi untuk mendinginkan perangkat-komputasi intensif seperti chip AI yang terus berkembang. Selain pusat data, teknologi ini juga dapat diterapkan untuk sistem HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) yang biasa digunakan pada bangunan dan fasilitas industri.
Keunggulan dan tantangan penggunaan garam ammonium tiosianat
Ammonium tiosianat sebagai garam memiliki keunggulan tidak korosif bagi banyak logam umum. Hal ini memungkinkan penggunaan pipa standar tanpa perlakuan khusus, sehingga lebih mudah dan murah diimplementasikan. Namun, tantangan yang harus dihadapi adalah kebutuhan energi listrik untuk mengompres refrigeran guna mempertahankan siklus pendinginan. Selain itu, garam ini bersifat higroskopis, mudah menyerap kelembapan, sehingga bisa memengaruhi stabilitas jangka panjang larutan.
Selain itu, ammonium tiosianat dapat menyebabkan iritasi atau luka bakar apabila kontak langsung terjadi. Faktor keamanan ini menjadi bagian penting dalam pengembangan sistem agar penggunaan praktis tetap aman dan sesuai standar industri.
Potensi besar bagi efisiensi energi pusat data dan teknologi AI
Pusat data yang banyak digunakan untuk komputasi berbasis AI menghadapi tantangan besar dalam mengelola panas yang dihasilkan. Konsumsi listrik untuk pendinginan dapat mencapai hampir setengah dari total penggunaan energi, sehingga sangat dibutuhkan solusi efisien dan ramah lingkungan. Penemuan dari para peneliti Tiongkok ini dipandang sebagai kemajuan penting dalam persaingan teknologi global.
China, yang tengah giat membangun dan mengoperasikan pusat data dalam jumlah besar, melihat teknologi ini sebagai terobosan yang dapat mengurangi biaya operasional sekaligus memperkuat daya saing di bidang AI. Dengan efisiensi yang tinggi dan bahan yang relatif mudah diperoleh, inovasi ini menjanjikan penghematan energi yang signifikan sekaligus mengurangi dampak lingkungan.
Langkah-langkah pengembangan dan implementasi teknologi pendinginan garam
- Optimalisasi campuran tekanan dan saturasi garam untuk mendorong penurunan suhu maksimal.
- Pengujian skala laboratorium untuk memastikan stabilitas dan konsistensi performa dalam siklus berulang.
- Rancang sistem kompresi yang hemat energi agar keuntungan efisiensi tidak tergerus penggunaan listrik tambahan.
- Pengembangan material dan peralatan yang tahan terhadap sifat korosif minimal dan higroskopis garam.
- Evaluasi aspek keselamatan dalam penanganan dan pemeliharaan perangkat refrigerasi.
Dengan pendekatan tersebut, teknologi pendinginan berbasis ammonium tiosianat berpeluang menjadi solusi masa depan yang efektif untuk berbagai kebutuhan pendinginan industri dan komersial.
Penemuan ini memperlihatkan bagaimana penggabungan ilmu kimia dan fisika dapat menghasilkan metode baru yang memberikan efisiensi tinggi sekaligus ramah lingkungan. Teknologi ini masih dalam tahap penelitian dan pengujian, namun potensinya untuk merevolusi sistem pendingin yang selama ini bergantung pada bahan kimia berbahaya sangat menjanjikan. Perkembangan selanjutnya akan menentukan bagaimana teknologi ini dapat diadopsi secara luas di sektor pusat data dan beyond.