Bangunan modern menyerap dan melepaskan panas setiap hari. Sinar matahari memanaskan dinding di siang hari, lalu panas itu keluar kembali saat malam tiba. Di dalam ruangan, tubuh manusia, lampu, dan alat elektronik juga menghasilkan panas. Selama ini semua energi panas itu terbuang begitu saja. Kini para ilmuwan menemukan cara agar panas tersebut bisa berubah menjadi listrik berkat teknologi baru yang tertanam langsung di dalam beton.

Riset terbaru yang dipublikasikan tahun 2026 membahas material termoelektrik berbasis semen, atau cement based thermoelectric materials. Teknologi ini membuka peluang besar bagi bangunan pintar atau smart building untuk menghasilkan sebagian energinya sendiri tanpa panel surya atau turbin angin.

Baca juga artikel tentang: Bagaimana Machine Learning Mengubah Cara Gedung Menggunakan Energi?

Industri semen menyumbang sebagian besar emisi karbon dunia. Setiap kali kita membangun gedung, jalan, atau jembatan, kita juga ikut menambah beban lingkungan. Namun semen juga menjadi bahan yang paling banyak dipakai di dunia. Para peneliti melihat ini sebagai peluang besar.

Jika beton tidak hanya menjadi struktur penopang, tetapi juga bisa menghasilkan energi, maka bangunan bisa berkontribusi pada penghematan listrik dan pengurangan emisi. Di sinilah material termoelektrik berbasis semen memainkan peran penting.

Material termoelektrik mampu mengubah perbedaan suhu menjadi listrik. Ketika satu sisi material lebih panas dari sisi lainnya, elektron akan bergerak dan menghasilkan arus listrik. Prinsip ini sudah lama digunakan dalam pembangkit listrik kecil dan alat pendingin khusus, tetapi bahan konvensional mahal dan sulit diterapkan pada bangunan.

Bahan semen yang dipadukan dengan material termoelektrik diproses menjadi perangkat yang mampu memanen energi panas dan digunakan untuk pemantauan serta fungsi cerdas pada bangunan (Li, dkk. 2026).

Dengan menggabungkan bahan termoelektrik ke dalam campuran semen, para ilmuwan menciptakan beton yang tetap kuat tetapi juga memiliki kemampuan menghasilkan listrik dari panas.

Dalam riset ini, para ilmuwan mencampurkan bahan khusus yang bersifat konduktif ke dalam semen. Bahan ini bisa berupa partikel karbon, serat nano, atau senyawa lain yang mampu membawa muatan listrik.

Saat dinding bangunan terkena panas matahari di luar dan tetap lebih dingin di dalam, terjadi perbedaan suhu. Perbedaan ini memicu aliran listrik di dalam material termoelektrik yang tertanam di beton. Dengan cara yang sama, panas dari dalam gedung juga bisa menghasilkan listrik saat suhu luar lebih rendah.

Proses ini berlangsung tanpa bagian bergerak dan tanpa suara. Beton tetap terlihat seperti biasa, tetapi di dalamnya terjadi konversi panas menjadi energi listrik.

Salah satu keunggulan besar teknologi ini adalah kemampuannya bekerja dua arah. Siang hari, panas dari matahari bisa diubah menjadi listrik. Malam hari atau di ruangan yang hangat, panas dari dalam gedung juga bisa dimanfaatkan ketika udara luar lebih dingin.

Ini membuat beton termoelektrik sangat cocok untuk iklim tropis maupun dingin. Selama ada perbedaan suhu, energi bisa dihasilkan.

Bangunan pintar membutuhkan banyak sensor, sistem kontrol, dan perangkat komunikasi. Semua itu memerlukan listrik dalam jumlah kecil tetapi terus menerus. Beton termoelektrik bisa menyediakan sumber energi lokal untuk kebutuhan ini.

Sensor suhu, kelembapan, atau kualitas udara yang tertanam di dinding bisa mendapatkan listrik langsung dari panas di sekitarnya. Ini mengurangi kebutuhan kabel, baterai, dan perawatan.

Dalam jangka panjang, jaringan sensor mandiri ini membuat gedung lebih cerdas dan lebih efisien.

Bayangkan sebuah gedung pencakar langit yang seluruh permukaannya berfungsi sebagai pembangkit listrik kecil. Setiap meter persegi dinding dan lantai menghasilkan sedikit energi. Jika dijumlahkan, energi ini bisa menyuplai sebagian kebutuhan gedung.

Teknologi ini tidak akan menggantikan pembangkit besar, tetapi bisa mengurangi beban listrik dari jaringan kota. Ini sangat penting bagi kota besar yang terus tumbuh dan membutuhkan energi dalam jumlah besar.

Meskipun menjanjikan, beton termoelektrik masih menghadapi beberapa tantangan. Salah satunya adalah efisiensi. Saat ini, jumlah listrik yang dihasilkan per meter persegi masih relatif kecil. Para peneliti terus mengembangkan campuran dan struktur material agar lebih banyak panas bisa diubah menjadi listrik.

Tantangan lain adalah daya tahan. Beton harus tetap kuat dan tahan lama. Bahan termoelektrik tidak boleh mengurangi kekuatan struktur atau mempercepat kerusakan akibat air dan cuaca.

Biaya juga menjadi perhatian. Bahan tambahan yang digunakan harus cukup murah agar teknologi ini layak digunakan secara luas.

Penelitian ini juga menekankan pentingnya keberlanjutan. Beton termoelektrik harus ramah lingkungan, tahan lama, dan mudah diproduksi dalam skala besar. Para ilmuwan mempelajari bagaimana bahan ini bertahan selama puluhan tahun dalam kondisi nyata.

Jika beton ini retak atau aus, sifat termoelektriknya harus tetap bekerja. Oleh karena itu, desain material dan metode produksi menjadi sangat penting.

Dalam visi masa depan, gedung, jembatan, dan jalan tidak lagi menjadi struktur pasif. Mereka berubah menjadi sistem aktif yang memantau diri sendiri, menghasilkan energi, dan berkomunikasi dengan lingkungan sekitarnya.

Beton termoelektrik bisa membantu memantau kesehatan struktur. Ketika terjadi perubahan suhu atau tegangan yang tidak normal, aliran listrik di dalam material juga berubah. Sensor bisa membaca perubahan ini dan memberi peringatan dini sebelum terjadi kerusakan besar.

Ini berarti bangunan menjadi lebih aman dan lebih mudah dirawat.

Teknologi ini juga cocok dengan konsep smart city. Dinding dan jalan yang menghasilkan listrik bisa menyuplai energi untuk lampu jalan, kamera keamanan, dan sistem lalu lintas.

Dengan jaringan sensor yang didukung energi dari beton itu sendiri, kota bisa mengumpulkan data secara terus menerus tanpa bergantung sepenuhnya pada jaringan listrik utama.

Selama ribuan tahun, manusia memandang beton sebagai bahan mati yang hanya berfungsi menahan beban. Riset ini mengubah cara pandang itu. Beton kini bisa menjadi bahan aktif yang berperan dalam produksi energi, pemantauan lingkungan, dan sistem pintar.

Ini bukan sekadar peningkatan teknologi, tetapi perubahan paradigma dalam cara kita membangun dunia.

Para peneliti kini berfokus pada bagaimana membawa teknologi ini keluar dari laboratorium dan masuk ke dunia nyata. Mereka mengembangkan metode produksi massal, standar kualitas, dan teknik pemasangan di lapangan.

Jika berhasil, beton termoelektrik akan menjadi bagian dari generasi baru bangunan yang lebih cerdas, lebih hijau, dan lebih mandiri.

Riset tentang material termoelektrik berbasis semen menunjukkan bahwa masa depan bangunan tidak hanya tentang bentuk dan kekuatan, tetapi juga tentang fungsi dan kecerdasan. Dengan memanen panas yang selama ini terbuang, gedung bisa ikut berkontribusi pada produksi energi dan keberlanjutan lingkungan.

Dalam dunia yang terus mencari solusi atas krisis energi dan iklim, beton yang menghasilkan listrik mungkin terdengar seperti fiksi ilmiah. Namun, berkat kemajuan sains dan rekayasa material, masa depan itu kini mulai terbentuk di dalam dinding bangunan kita sendiri.

Baca juga artikel tentang: ACP, Material Ringan Yang Mengubah Wajah Arsitektur Kota

REFERENSI:

Li, Wanqiang dkk. 2026. Cement-based thermoelectric materials, devices and applications. Nano-Micro Letters 18 (1), 29.