Bahan aerogel meredam suhu esktrim yang mengamankan robot, perangkat industri, dan bangunan. Bahan yang mengandung 99,8 persen udara dan paling ringan dan bakal mendominasi bisnis.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
mmINDUSTRI.co.id – Fraunhofer (suber): Bagaimana menghadapi suhu ekstrim yang membuat perangkat robot dan perangkat lainnya mudah rusak?
Bahan aerogel meredam suhu esktrim peredam mampu melindungi perangkat seperti mesin robot dan instalasi industri. Bahan aerogel dikenal dengan densitasnya rendah dan memiliki pori yang baik/tepat.
Di banyak gedung bahkan di dalam pesawat antarsika, bahan aerogel digunakan untuk menghisap debut komet. Bagaimana melakukan isolasi terhadap suku ekstrim yang dapa merusak perangkat mesin yang kita gunakan misalnya diindustri manufaktur?
Jalan yang kita tempuh dengan upaya bersama antarnegara untuk menurunkan emisi CO2, yang kita lakukan secara sistematis untuk mencapai tingkat iklim yang kita (dunia) rencanakan.
Bangunan isolasi adalah bagian penting dari ini. Banyak potensi yang menjanjikan bahan insulasi berbahan dasar mineral yang berkelanjutan dan terjangkau karena harga lebih efesien disbanding menggunakan (opsi) seperti polistiren.
Bahan aerogel berhasil masuk ke Guinness World Records sebagai benda padat paling ringan di dunia – terdiri dari 99,8 persen udara – dan sebagai insulasi yang terbaik hingga saat ini.
Oleh karena terbuat dari silikon dioksida bahan baku alami yang tidak berbahaya, bahan ini berkelanjutan dan dapat diproduksi tanpa menggunakan petrokimia.
Akan tetapi, menurut para ahli, hingga kini aerogel terlalu mahal untuk digunakan sebagai insulasi, karena produksinya mahal dan membutuhkan waktu dalam proses penelitian.
Biaya produksi berkurang hingga 70 persen
Tujuan dari PROCERAM GmbH & Co. KG adalah produksi aerogel skala besar yang harganya terjangkau. Harap diingat bahwa bahan insulasi mineral tidak mudah terbakar dan merupakan insulator yang lebih efektif disbanding menggunakan bahan berbasis fosil sebagai alternatif.
Untuk tujuan ini, para pengusaha menghubungi para ahli di Institut Fraunhofer yang menuasai Teknologi Lingkungan, Keselamatan dan Energi UMSICHT.
Selama enam tahun, tim Nils Mölders dan Andreas Sengespeick dari Fraunhofer UMSICHT dan Christoph Dworatzyk dari PROCERAM GmbH & Co. berkolaboradi.
Mereka menciptakan proses manufaktur baru untuk memproduksi aerogel tanpa menggunakan bahan kimia yang berbahaya bagi lingkungan–dari laboratorium hingga tingkat produksi pra-komersial.
Biaya produksi untuk aerogel yang sangat mahal hingga saat itu turun hingga 70 persen, dan waktu produksi berkurang dari lebih dari 10 jam menjadi 2,5 jam.
Untuk menekan biaya dan waktu produksi aerogel pada skala ini, tim peneliti fokus pada proses produksi. Biasanya, aerogel diproduksi dengan menggunakan sol—media yang mengandung partikel padat terdistribusi halus yang ditambahkan asam untuk membentuk gel.
Sekitar 6 kilogram asam dibutuhkan untuk menghasilkan 1 kilogram aerogel. Kemudian gel mencapai umur dan mengalami pertukaran pelarut dan akhirnya dikeringkan.
Sedangkan karbon dioksida superkritis, yang sifatnya antara cair dan gas yang sebelumnya hanya digunakan untuk pengeringan. Kini para peneliti menggunakannya di setiap langkah proses dan bahan baku memenuhi persyaratan keberlanjutan.
Para peneliti menguji lebih dari 20 jenis sol silika yang tersedia, murah, dan tidak beracun—berbeda dengan varian yang sudah ada.
Plester mineral adalah isolator yang sangat efektif
Pada langkah terakhir dari proses pembuatan bahan insulasi untuk bangunan, aerogel dipecah menjadi butiran berukuran 2 hingga 4 milimeter dan dicampur menjadi plester mineral murni.
Campuran ini memiliki insulasi dan sifat fisik yang sangat baik, artinya mengungguli bahan insulasi konvensional seperti polistiren atau wol mineral.
Dengan demikian aerogel dapat mengurangi konduktivitas termal dua kali lipat dibandingkan dengan polistiren.
Sedangkan keuntungan lain adalah semua bahan baku aerogel, seperti pasir dan kapur, dapat dimasukkan kembali ke dalam ekonomi bahan sirkular, yaitu dapat didaur ulang.
Oleh karena itu, proses produksi baru memiliki potensi besar baik untuk sektor teknologi bangunan maupun perlindungan iklim.
Simak video penjelasan pakar dalam Bahasa Jerman yang diterjemahkan ke Bahasa Inggris: https://www.fraunhofer.de/en/about-fraunhofer/excellence-in-research/fraunhofer-research-awards/2023/joseph-von-fraunhofer-prize-2023-umsicht.html
Baca: Carbon2Chem® MelindungI Iklim di Industri, Penuhi Syarat Termodinamika & Proses Ekonomi
Carbon2Chem® MelindungI Iklim di Industri, Penuhi Syarat Termodinamika & Proses Ekonomi 