Kota modern menghadapi tantangan besar dalam mengelola energi bangunan. Gedung perkantoran, pusat perbelanjaan, rumah sakit, dan hunian menyerap energi dalam jumlah sangat besar setiap hari, terutama untuk menjaga suhu ruangan tetap nyaman. Pendingin udara dan sistem pemanas bekerja tanpa henti, sering kali melawan kondisi alam sekitar. Akibatnya, konsumsi listrik meningkat, biaya operasional membengkak, dan emisi karbon terus bertambah. Para ilmuwan dan insinyur kini mencari cara agar bangunan dapat berinteraksi lebih cerdas dengan lingkungannya, bukan sekadar bergantung pada mesin pendingin konvensional.

Salah satu pendekatan yang semakin mendapat perhatian adalah dynamic radiative cooling atau pendinginan radiasi dinamis. Konsep ini berangkat dari prinsip fisika sederhana bahwa semua benda yang memiliki suhu di atas nol mutlak akan memancarkan energi panas dalam bentuk radiasi inframerah. Bumi dan bangunan tidak hanya menerima panas dari Matahari, tetapi juga terus melepaskan panas ke lingkungan dan ke luar angkasa. Atmosfer memiliki jendela transparan pada panjang gelombang tertentu yang memungkinkan panas ini lolos langsung ke angkasa tanpa terperangkap kembali.

Baca juga artikel tentang: BIM Dan Revolusi Desain Kampus: Hemat Energi Sejak Di Atas Kertas

Teknologi radiative cooling memanfaatkan jendela atmosfer tersebut. Dengan material khusus, permukaan bangunan dapat memancarkan panas secara efektif, bahkan pada siang hari. Teknologi ini sebenarnya telah lama dikenal, namun versi awalnya bersifat pasif. Material pendingin radiasi pasif selalu memiliki sifat yang sama sepanjang waktu. Ia terus memancarkan panas meskipun kondisi lingkungan sebenarnya membutuhkan penahanan panas, misalnya pada malam hari atau saat cuaca dingin. Keterbatasan inilah yang membuat pendekatan pasif sulit diterapkan secara luas di berbagai iklim.

Dynamic radiative cooling hadir sebagai pengembangan penting dari konsep tersebut. Teknologi ini memungkinkan material mengubah kemampuan memancarkan atau menahan panas secara dinamis sesuai dengan kondisi lingkungan. Bangunan tidak lagi berperilaku statis, melainkan dapat menyesuaikan diri dengan perubahan suhu, intensitas cahaya Matahari, dan kebutuhan kenyamanan penghuni. Dengan kata lain, bangunan memperoleh semacam kemampuan beradaptasi termal.

Mekanisme pendinginan radiasi dinamis pada smart window/material yang mengatur refleksi cahaya tampak dan emisi inframerah untuk menurunkan atau mempertahankan suhu bangunan secara adaptif terhadap kondisi lingkungan (Dong, dkk. 2026).

Para peneliti mengembangkan berbagai jenis material untuk mewujudkan pendinginan radiasi dinamis. Salah satu pendekatan menggunakan material yang responsif terhadap suhu. Material ini mengalami perubahan struktur internal ketika suhu melewati ambang tertentu. Saat suhu lingkungan tinggi, material meningkatkan kemampuan memancarkan radiasi inframerah sehingga panas dari bangunan dapat dibuang lebih cepat. Saat suhu menurun, material tersebut mengurangi emisi radiasi dan membantu mempertahankan panas di dalam bangunan.

Pendekatan lain memanfaatkan sinyal listrik. Dengan memberikan tegangan kecil, sifat optik material dapat diubah secara terkendali. Sistem bangunan pintar dapat mengatur kapan permukaan atap atau dinding berada dalam mode pendinginan atau mode isolasi panas. Energi listrik yang dibutuhkan untuk proses ini sangat kecil jika dibandingkan dengan energi yang dihemat dari berkurangnya penggunaan pendingin udara.

Peneliti juga mengembangkan material multistimulus yang mampu merespons lebih dari satu faktor lingkungan. Material semacam ini dapat menyesuaikan diri berdasarkan kombinasi suhu, cahaya Matahari, dan sinyal elektronik. Pendekatan ini membuka peluang kontrol termal yang jauh lebih presisi, terutama ketika dikombinasikan dengan sistem sensor dan kecerdasan buatan dalam bangunan pintar.

Dalam konteks smart building, dynamic radiative cooling memiliki peran yang sangat strategis. Smart building tidak hanya mengandalkan perangkat digital dan aplikasi kontrol, tetapi juga membutuhkan komponen fisik yang mampu berkontribusi langsung terhadap efisiensi energi. Kulit bangunan berupa atap dan fasad yang dilapisi material pendingin radiasi dinamis dapat menjadi lapisan pertahanan pertama terhadap panas lingkungan. Sistem pendingin mekanis kemudian hanya bekerja sebagai pendukung, bukan sebagai solusi utama.

Manfaat energi dari pendekatan ini cukup signifikan. Berbagai studi menunjukkan bahwa pendinginan radiasi dapat menurunkan suhu permukaan bangunan beberapa derajat dibandingkan material konvensional. Penurunan ini berdampak langsung pada berkurangnya beban pendingin udara. Dalam skala besar, penerapan teknologi ini berpotensi menghemat konsumsi energi pendinginan hingga puluhan persen, tergantung pada iklim dan desain bangunan. Dampak lanjutannya mencakup penurunan emisi karbon dan berkurangnya tekanan pada jaringan listrik perkotaan.

Meski demikian, tantangan teknis masih menghambat penerapan luas dynamic radiative cooling. Material yang digunakan harus mampu bertahan dalam jangka panjang terhadap sinar ultraviolet, hujan, kelembapan, dan polusi udara. Proses manufaktur juga harus dapat dilakukan dengan biaya yang masuk akal agar teknologi ini tidak hanya terbatas pada proyek eksperimental. Selain itu, integrasi dengan sistem bangunan yang sudah ada memerlukan standar dan desain yang matang.

Para peneliti memandang tantangan tersebut sebagai peluang inovasi. Perkembangan ilmu material dan teknologi manufaktur skala besar terus menurunkan biaya produksi material canggih. Pengalaman dari teknologi lain menunjukkan bahwa solusi yang awalnya mahal dan kompleks dapat menjadi terjangkau ketika memasuki tahap komersialisasi. Dynamic radiative cooling diperkirakan akan mengikuti pola serupa dalam beberapa dekade mendatang.

Masa depan bangunan berkelanjutan mengarah pada konsep bangunan yang mampu bernapas dan berinteraksi dengan lingkungannya. Bangunan tidak lagi sekadar struktur pasif yang menahan panas dan dingin, tetapi sistem aktif yang mengelola energi secara cerdas. Pendinginan radiasi dinamis menjadi salah satu komponen penting dalam visi tersebut karena memanfaatkan hukum alam sebagai sekutu, bukan sebagai lawan.

Di tengah meningkatnya kebutuhan energi global dan ancaman perubahan iklim, solusi seperti dynamic radiative cooling menawarkan harapan nyata. Teknologi ini menunjukkan bahwa efisiensi energi tidak selalu membutuhkan mesin yang lebih besar atau konsumsi listrik yang lebih tinggi. Dengan desain material yang tepat dan integrasi sistem yang cerdas, bangunan masa depan dapat mencapai kenyamanan termal dengan dampak lingkungan yang jauh lebih kecil.

Baca juga artikel tentang: Smart Green Campus: Cara Kampus Mendidik Mahasiswa Sekaligus Menjaga Bumi

REFERENSI:

Dong, Yan dkk. 2026. Dynamic radiative cooling: Mechanisms, strategies, and applications for smart thermal management. Nano-Micro Letters 18 (1), 146.