TED2018
Aaswath Raman: How we can turn the cold of outer space into a renewable resource
Aaswath Raman: Bagaimana kita dapat mengubah dinginnya luar angkasa menjadi sumber daya alam yang dapat diperbarui
Filmed:
Readability: 4.6
1,834,735 views
Bagaimana jika kita dapat menggunakan kegelapan dingin luar angkasa untuk mendinginkan bangunan di bumi? Dalam permbicaraan yang keren ini, Aaswath Raman menceritakan tentang teknologi yang beliau kembangkan untuk memanfaatkan "pendinginan malam hari" -- fenomena natural di mana cahaya inframerah keluar dari bumi dan pergi ke luar angkasa, membawa panas dengannya -- yang dapat mengurangi energi yang digunakan oleh sistem pendingin kita secara drastis. Pelajarilah lebih lanjut tentang bagaimana pendekatan ini dapat mengarahkan kita ke masa depan di mana kita dapat menggunakan energi alam semesta dengan bijak.
Aaswath Raman - Applied physicist, engineer
Aaswath Raman is a scientist passionate about harnessing new sources of energy, mitigating climate change and more intelligently understanding the world around us -- by better manipulating light and heat using nanoscale materials. Full bio
Aaswath Raman is a scientist passionate about harnessing new sources of energy, mitigating climate change and more intelligently understanding the world around us -- by better manipulating light and heat using nanoscale materials. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
Setiap musim panas semasa kecil saya,
00:13
Every summer when I was growing up,
0
1571
2015
saya pergi dari rumah saya di Kanada
untuk menjenguk kakek nenek saya
untuk menjenguk kakek nenek saya
00:15
I would fly from my home in Canada
to visit my grandparents,
to visit my grandparents,
1
3610
3382
00:19
who lived in Mumbai, India.
2
7016
1800
di Mumbai, India.
00:21
Now, Canadian summers
are pretty mild at best --
are pretty mild at best --
3
9157
3134
Musim panas di Kanada cukup sejuk --
00:24
about 22 degrees Celsius
or 72 degrees Fahrenheit
or 72 degrees Fahrenheit
4
12315
3707
sekitar 22 derajat Celcius
atau 72 derajat Farenheit
atau 72 derajat Farenheit
00:28
is a typical summer's day,
and not too hot.
and not too hot.
5
16046
2620
ini musim panas yang biasa,
dan tidak terlalu panas
dan tidak terlalu panas
00:31
Mumbai, on the other hand,
is a hot and humid place
is a hot and humid place
6
19276
3039
Sedangkan Mumbai,
adalah tempat yang panas dan lembab
adalah tempat yang panas dan lembab
00:34
well into the 30s Celsius
or 90s Fahrenheit.
or 90s Fahrenheit.
7
22339
3218
sekitar 30-an Celcius
atau 90-an Farenheit.
atau 90-an Farenheit.
Saat saya mendarat di Mumbai,
saya berpikir,
saya berpikir,
00:38
As soon as I'd reach it, I'd ask,
8
26364
1586
00:39
"How could anyone live, work
or sleep in such weather?"
or sleep in such weather?"
9
27974
4410
"Bagaimana orang bisa hidup, bekerja
atau tidur dalam cuaca seperti ini?"
atau tidur dalam cuaca seperti ini?"
Parahnya, kakek nenek
saya tidak memiliki pendingin ruangan.
saya tidak memiliki pendingin ruangan.
00:45
To make things worse, my grandparents
didn't have an air conditioner.
didn't have an air conditioner.
10
33539
3646
00:49
And while I tried my very, very best,
11
37768
2825
Dan meskipun saya berusaha
sebisa mungkin,
sebisa mungkin,
00:52
I was never able
to persuade them to get one.
to persuade them to get one.
12
40617
2754
Saya tidak berhasil membujuk
mereka untuk membelinya.
mereka untuk membelinya.
00:56
But this is changing, and fast.
13
44220
3095
Tetapi kondisi berubah dan dengan cepat.
00:59
Cooling systems today
collectively account for 17 percent
collectively account for 17 percent
14
47914
4341
Sistem pendingin saat ini
secara keseluruhan menyumbang 17 persen
secara keseluruhan menyumbang 17 persen
01:04
of the electricity we use worldwide.
15
52279
2373
dari listrik yang kita gunakan
di seluruh dunia.
di seluruh dunia.
01:06
This includes everything
from the air conditioners
from the air conditioners
16
54676
2394
Ini termasuk semuanya
dari pendingin ruangan
dari pendingin ruangan
01:09
I so desperately wanted
during my summer vacations,
during my summer vacations,
17
57094
2777
yang saya sangat inginkan
pada liburan musim panas saya
pada liburan musim panas saya
01:11
to the refrigeration systems
that keep our food safe and cold for us
that keep our food safe and cold for us
18
59895
3610
pada sistem pendingin yang membuat makanan
tetap baik dan dingin
tetap baik dan dingin
01:15
in our supermarkets,
19
63529
1231
di supermarket,
01:16
to the industrial scale systems
that keep our data centers operational.
that keep our data centers operational.
20
64784
4252
hingga sistem skala industri yang menjaga
agar pusat data tetap bekerja.
agar pusat data tetap bekerja.
01:21
Collectively, these systems
account for eight percent
account for eight percent
21
69624
3485
Secara keseluruhan, sistem-sistem ini
menyumbang delapan persen
menyumbang delapan persen
01:25
of global greenhouse gas emissions.
22
73133
2250
dari emisi gas rumah kaca secara global.
Tapi, ini yang membuat saya gelisah
tiap malam
tiap malam
01:27
But what keeps me up at night
23
75823
1611
01:29
is that our energy use for cooling
might grow sixfold by the year 2050,
might grow sixfold by the year 2050,
24
77458
4921
bahwa penggunaan energi untuk pendingin
bisa meningkat enam kali lipat pada 2050,
bisa meningkat enam kali lipat pada 2050,
01:34
primarily driven by increasing usage
in Asian and African countries.
in Asian and African countries.
25
82403
4281
terutama penggunaan yang meningkat pada
negara-negara di Asia dan Afrika.
negara-negara di Asia dan Afrika.
Saya menyaksikan ini secara langsung.
01:39
I've seen this firsthand.
26
87284
1698
01:41
Nearly every apartment
in and around my grandmother's place
in and around my grandmother's place
27
89006
3158
Hampir setiap apartemen di sekitar
dan di tempat nenek saya
dan di tempat nenek saya
01:44
now has an air conditioner.
28
92188
2024
sekarang mempunyai pendingin ruangan.
01:46
And that is, emphatically, a good thing
29
94236
3047
Dan itu, sungguh merupakan
hal yang baik
hal yang baik
01:49
for the health, well-being
and productivity
and productivity
30
97307
2699
untuk kesehatan, kesejahteraan,
dan produktivitas
dan produktivitas
01:52
of people living in warmer climates.
31
100030
2645
bagi orang yang hidup di iklim panas.
01:55
However, one of the most
alarming things about climate change
alarming things about climate change
32
103831
3943
Namun, salah satu hal paling
mengkhawatirkan tentang perubahan iklim
mengkhawatirkan tentang perubahan iklim
01:59
is that the warmer our planet gets,
33
107798
2595
bahwa semakin panas planet kita,
02:02
the more we're going to need
cooling systems --
cooling systems --
34
110417
2312
semakin kita butuh sistem pendingin --
02:04
systems that are themselves large
emitters of greenhouse gas emissions.
emitters of greenhouse gas emissions.
35
112753
3759
sistem yang menjadi penghasil besar
emisi gas rumah kaca.
emisi gas rumah kaca.
02:09
This then has the potential
to cause a feedback loop,
to cause a feedback loop,
36
117236
3333
Ini berpotensi menyebabkan
suatu umpan balik,
suatu umpan balik,
02:12
where cooling systems alone
37
120593
1458
dengan sistem pendingin saja
02:14
could become one of our biggest sources
of greenhouse gases
of greenhouse gases
38
122075
2987
dapat menjadi penghasil emisi
gas rumah kaca terbesar
gas rumah kaca terbesar
02:17
later this century.
39
125086
1342
pada abad ini.
02:18
In the worst case,
40
126735
1178
Pada kasus terburuk,
02:19
we might need more than 10 trillion
kilowatt-hours of electricity every year,
kilowatt-hours of electricity every year,
41
127937
3620
kita mungkin memerlukan lebih dari 10
triliun kWh listrik setiap tahun,
triliun kWh listrik setiap tahun,
02:23
just for cooling, by the year 2100.
42
131581
2688
hanya untuk pendinginan pada tahun 2100.
02:26
That's half our electricity supply today.
43
134846
2865
Itu setengah dari listrik kita
yang tersedia saat ini.
yang tersedia saat ini.
Hanya untuk sistem pendingin.
02:30
Just for cooling.
44
138198
1150
02:32
But this also point us
to an amazing opportunity.
to an amazing opportunity.
45
140862
3915
Tetapi ini mungkin dapat mengarahkan
kita pada peluang yang besar.
kita pada peluang yang besar.
02:37
A 10 or 20 percent improvement
in the efficiency of every cooling system
in the efficiency of every cooling system
46
145444
4569
Peningkatan efisiensi dari setiap
sistem pendingin sebesar 10 atau 20 persen
sistem pendingin sebesar 10 atau 20 persen
02:42
could actually have an enormous impact
on our greenhouse gas emissions,
on our greenhouse gas emissions,
47
150037
3484
dapat berpengaruh besar
pada emisi gas rumah kaca kita,
pada emisi gas rumah kaca kita,
02:45
both today and later this century.
48
153545
2465
saat ini dan di masa depan.
02:50
And it could help us avert
that worst-case feedback loop.
that worst-case feedback loop.
49
158080
3549
Dan itu dapat mencegah kasus
umpan balik tersebut.
umpan balik tersebut.
02:54
I'm a scientist who thinks a lot
about light and heat.
about light and heat.
50
162928
3680
Saya adalah ilmuwan yang banyak
bekerja tentang cahaya dan panas.
bekerja tentang cahaya dan panas.
02:58
In particular, how new materials
allow us to alter the flow
allow us to alter the flow
51
166632
3596
Khususnya, bagaimana bahan baru
dapat mengubah aliran
dapat mengubah aliran
03:02
of these basic elements of nature
52
170252
2016
dari unsur dasar alam ini
03:04
in ways we might have
once thought impossible.
once thought impossible.
53
172292
2642
dalam cara yang kami dulu kira mustahil.
Seiring saya memahami
arti pendinginan,
arti pendinginan,
03:07
So, while I always understood
the value of cooling
the value of cooling
54
175315
2413
03:09
during my summer vacations,
55
177752
1944
selama liburan musim panas saya,
03:11
I actually wound up
working on this problem
working on this problem
56
179720
2263
saya bergairah mengerjakan masalah ini
03:14
because of an intellectual puzzle
that I came across about six years ago.
that I came across about six years ago.
57
182007
4006
karena teka-teki intelektual yang
saya temui sekitar enam tahun yang lalu.
saya temui sekitar enam tahun yang lalu.
03:19
How were ancient peoples
able to make ice in desert climates?
able to make ice in desert climates?
58
187149
5617
Bagaimana manusia zaman dulu
dapat membuat es di iklim gurun?
dapat membuat es di iklim gurun?
03:25
This is a picture of an ice house,
59
193894
2936
Ini adalah foto rumah es,
03:28
also called a Yakhchal,
located in the southwest of Iran.
located in the southwest of Iran.
60
196854
3627
juga bernama Yakhchal,
yang terletak di barat laut Iran.
yang terletak di barat laut Iran.
03:33
There are ruins of dozens
of such structures throughout Iran,
of such structures throughout Iran,
61
201006
3754
Ada lusinan runtuhan seperti
ini di seluruh Iran,
ini di seluruh Iran,
03:36
with evidence of similar such buildings
throughout the rest of the Middle East
throughout the rest of the Middle East
62
204784
3690
dengan bukti dari bangunan yang
hampir sama di seluruh Timur Tengah
hampir sama di seluruh Timur Tengah
03:40
and all the way to China.
63
208498
1214
dan sampai ke Cina.
03:42
The people who operated
this ice house many centuries ago,
this ice house many centuries ago,
64
210228
3190
Orang-orang yang membuat rumah es ini
berabad-abad yang lalu
berabad-abad yang lalu
akan menuangkan air ke kolam
yang Anda lihat di sisi kiri
yang Anda lihat di sisi kiri
03:45
would pour water
in the pool you see on the left
in the pool you see on the left
65
213442
2484
03:47
in the early evening hours,
as the sun set.
as the sun set.
66
215950
3072
pada sore hari,
saat matahari mulai tenggelam,
saat matahari mulai tenggelam,
03:51
And then something amazing happened.
67
219046
1809
Lalu terjadi sesuatu yang menakjubkan.
03:53
Even though the air temperature
might be above freezing,
might be above freezing,
68
221442
2762
Meskipun suhu udara
mungkin di atas titik beku,
mungkin di atas titik beku,
03:56
say five degrees Celsius
or 41 degrees Fahrenheit,
or 41 degrees Fahrenheit,
69
224228
3698
misal 5 derajat Celcius
atau 41 derajat Fahrenheit,
atau 41 derajat Fahrenheit,
03:59
the water would freeze.
70
227950
1534
air tadi bisa membeku.
04:02
The ice generated would then be collected
in the early morning hours
in the early morning hours
71
230724
4135
Es yang dihasilkan lalu dikumpulkan
di pagi hari
di pagi hari
dan disimpan untuk penggunaan
di gedung yang Anda lihat di sisi kanan.
di gedung yang Anda lihat di sisi kanan.
04:06
and stored for use in the building
you see on the right,
you see on the right,
72
234883
2635
04:09
all the way through the summer months.
73
237542
1936
begini terus dilakukan,
sepanjang musim panas.
sepanjang musim panas.
04:12
You've actually likely seen
something very similar at play
something very similar at play
74
240133
2719
Anda mungkin pernah
melihat sesuatu yang serupa
melihat sesuatu yang serupa
04:14
if you've ever noticed frost form
on the ground on a clear night,
on the ground on a clear night,
75
242876
3452
jika Anda perhatikan embun membeku
di tanah pada malam yang cerah,
di tanah pada malam yang cerah,
04:18
even when the air temperature
is well above freezing.
is well above freezing.
76
246352
2745
bahkan saat suhu udaranya
jauh di atas titik beku.
jauh di atas titik beku.
04:21
But wait.
77
249121
1160
Tunggu.
04:22
How did the water freeze
if the air temperature is above freezing?
if the air temperature is above freezing?
78
250305
3731
Bagaimana air dapat membeku
jika suhu udara di atas titik beku?
jika suhu udara di atas titik beku?
04:26
Evaporation could have played an effect,
79
254487
1926
Penguapan mungkin punya pengaruh,
04:28
but that's not enough to actually
cause the water to become ice.
cause the water to become ice.
80
256437
3315
tetapi itu tidak cukup untuk
menyebabkan air menjadi es.
menyebabkan air menjadi es.
04:32
Something else must have cooled it down.
81
260064
2086
Pasti sesuatu yang lain membekukannya.
04:34
Think about a pie
cooling on a window sill.
cooling on a window sill.
82
262761
2548
Bayangkan kue yang didinginkan
dekat jendela.
dekat jendela.
04:37
For it to be able to cool down,
its heat needs to flow somewhere cooler.
its heat needs to flow somewhere cooler.
83
265619
3611
Biar bisa dingin, panasnya harus
mengalir ke tempat yang lebih sejuk,
mengalir ke tempat yang lebih sejuk,
04:41
Namely, the air that surrounds it.
84
269254
1904
Tak lain, udara yang mengelilinginya.
04:44
As implausible as it may sound,
85
272180
2310
Meski tidak masuk akal kedengarannya,
04:46
for that pool of water, its heat
is actually flowing to the cold of space.
is actually flowing to the cold of space.
86
274514
5376
untuk kolam air itu, panasnya
sebenarnya mengalir ke luar angkasa.
sebenarnya mengalir ke luar angkasa.
04:54
How is this possible?
87
282085
1722
Bagaimana bisa?
04:56
Well, that pool of water,
like most natural materials,
like most natural materials,
88
284434
3572
Kolam air itu,
seperti kebanyakan bahan alami
seperti kebanyakan bahan alami
05:00
sends out its heat as light.
89
288030
2150
mengirimkan panasnya sebagai cahaya.
05:02
This is a concept
known as thermal radiation.
known as thermal radiation.
90
290506
2817
Konsep ini dinamakan radiasi termal.
05:05
In fact, we're all sending out our heat
as infrared light right now,
as infrared light right now,
91
293792
4468
Sebenarnya, kita semua mengantarkan panas
sebagai cahaya inframerah sekarang
sebagai cahaya inframerah sekarang
05:10
to each other and our surroundings.
92
298284
1928
kepada satu sama lain dan sekeliling kita.
Kita dapat menggambarkan ini
menggunakan kamera termal
menggunakan kamera termal
05:12
We can actually visualize this
with thermal cameras
with thermal cameras
93
300608
2469
05:15
and the images they produce,
like the ones I'm showing you right now.
like the ones I'm showing you right now.
94
303101
3246
dan gambar yang dihasilkan,
seperti yang saya tunjukkan sekarang.
seperti yang saya tunjukkan sekarang.
05:18
So that pool of water
is sending out its heat
is sending out its heat
95
306744
2262
Jadi kolam air itu
mengantarkan panasnya
mengantarkan panasnya
05:21
upward towards the atmosphere.
96
309030
1682
ke atas menuju atmosfer.
05:23
The atmosphere and the molecules in it
97
311379
2095
Atmosfer dan molekul di dalamnya
menyerap sebagian panasnya itu
dan mengirimnya kembali.
dan mengirimnya kembali.
05:25
absorb some of that heat and send it back.
98
313498
2555
05:28
That's actually the greenhouse effect
that's responsible for climate change.
that's responsible for climate change.
99
316077
3822
Itu sebenarnya efek rumah kaca yang
bertanggungjawab atas perubahan iklim.
bertanggungjawab atas perubahan iklim.
05:32
But here's the critical thing
to understand.
to understand.
100
320435
2523
Tetapi ini adalah hal paling
penting untuk difahami,
penting untuk difahami,
05:34
Our atmosphere doesn't absorb
all of that heat.
all of that heat.
101
322982
3200
Atmosfer kita tidak menyerap
semua panas itu.
semua panas itu.
Jika diserap semua, kita akan berada
di planet yang jauh lebih panas.
di planet yang jauh lebih panas.
05:38
If it did, we'd be
on a much warmer planet.
on a much warmer planet.
102
326577
2934
Pada panjang gelombang tertentu,
05:41
At certain wavelengths,
103
329982
1508
05:43
in particular between
eight and 13 microns,
eight and 13 microns,
104
331514
3452
khususnya di antara delapan dan 13 mikron,
05:46
our atmosphere has what's known
as a transmission window.
as a transmission window.
105
334990
3762
atmosfer kita mempunyai apa
yang disebut jendela transmisi.
yang disebut jendela transmisi.
05:51
This window allows some of the heat
that goes up as infrared light
that goes up as infrared light
106
339402
5517
Jendela ini memungkinkan sebagian panas
yang naik sebagai cahaya inframerah
yang naik sebagai cahaya inframerah
05:56
to effectively escape,
carrying away that pool's heat.
carrying away that pool's heat.
107
344943
3333
untuk keluar secara efektif,
membawa panas kolam air.
membawa panas kolam air.
06:00
And it can escape to a place
that is much, much colder.
that is much, much colder.
108
348895
3770
Dan ia dapat pergi ke
tempat yang jauh lebih dingin.
tempat yang jauh lebih dingin.
06:05
The cold of this upper atmosphere
109
353633
1968
Ke atmosfer atas yang dingin
06:07
and all the way out to outer space,
110
355625
1674
dan ke luar angkasa
06:09
which can be as cold
as minus 270 degrees Celsius,
as minus 270 degrees Celsius,
111
357323
3810
yang dinginnya dapat mencapai
minus 270 derajat Celcius,
minus 270 derajat Celcius,
06:13
or minus 454 degrees Fahrenheit.
112
361157
2720
atau minus 454 derajat Fahrenheit.
Jadi kolam air itu dapat mengantarkan
panas ke langit yang lebih banyak
panas ke langit yang lebih banyak
06:17
So that pool of water is able
to send out more heat to the sky
to send out more heat to the sky
113
365242
3364
daripada yang dikembalikan oleh langit.
06:20
than the sky sends back to it.
114
368630
1771
06:22
And because of that,
115
370425
1150
Dan karena itu,
06:23
the pool will cool down
below its surroundings' temperature.
below its surroundings' temperature.
116
371599
3016
kolam akan mendingin
di bawah suhu lingkungannya.
di bawah suhu lingkungannya.
06:28
This is an effect
known as night-sky cooling
known as night-sky cooling
117
376035
3516
Efek ini dikenal dengan
pendinginan langit malam,
pendinginan langit malam,
06:31
or radiative cooling.
118
379575
1400
atau pendinginan radiatif.
06:33
And it's always been understood
by climate scientists and meteorologists
by climate scientists and meteorologists
119
381369
3454
Dan ini sudah dipahami oleh
ilmuwan iklim dan ahli cuaca
ilmuwan iklim dan ahli cuaca
06:36
as a very important natural phenomenon.
120
384847
2600
sebagai fenomena alami
yang sangat penting.
yang sangat penting.
06:40
When I came across all of this,
121
388879
1492
Saat saya menemukan semua ini,
06:42
it was towards the end
of my PhD at Stanford.
of my PhD at Stanford.
122
390395
2642
yaitu saat akhir S3 saya di Stanford.
06:45
And I was amazed by its apparent
simplicity as a cooling method,
simplicity as a cooling method,
123
393061
4429
Dan saya kagum dengan betapa
sederhana cara pendinginan
sederhana cara pendinginan
06:49
yet really puzzled.
124
397514
1266
tetapi juga membingungkan.
06:51
Why aren't we making use of this?
125
399284
2200
Mengapa kita tidak memanfaatkan ini?
06:54
Now, scientists and engineers
had investigated this idea
had investigated this idea
126
402744
2881
Nah, ilmuwan dan
insinyur telah meneliti ide ini
insinyur telah meneliti ide ini
dalam puluhan tahun sebelumnya.
06:57
in previous decades.
127
405649
1238
06:58
But there turned out to be
at least one big problem.
at least one big problem.
128
406911
3288
Tetapi ada satu masalah besar.
07:02
It was called night-sky
cooling for a reason.
cooling for a reason.
129
410879
2872
Dinamakan pendinginan langit malam
untuk suatu alasan.
untuk suatu alasan.
07:06
Why?
130
414109
1174
Mengapa?
07:07
Well, it's a little thing called the sun.
131
415307
2369
Baik, ini hal kecil bernama matahari.
07:10
So, for the surface
that's doing the cooling,
that's doing the cooling,
132
418157
2460
Jadi, untuk permukaan yang
melakukan pendinginannya,
melakukan pendinginannya,
07:12
it needs to be able to face the sky.
133
420641
2174
permukaannya harus menghadap langit.
07:14
And during the middle of the day,
134
422839
1628
Dan di saat tengah siang hari,
07:16
when we might want
something cold the most,
something cold the most,
135
424491
3150
saat kita saat menginginkan
sesuatu yang dingin,
sesuatu yang dingin,
07:19
unfortunately, that means
you're going to look up to the sun.
you're going to look up to the sun.
136
427665
2896
sayangnya, itu berarti Anda harus
menghadap ke matahari,
menghadap ke matahari,
07:22
And the sun heats most materials up
137
430585
1856
Dan matahari memanaskan banyak benda,
07:24
enough to completely counteract
this cooling effect.
this cooling effect.
138
432465
2757
cukup panas untuk sepenuhnya
menetralkan efek pendinginan ini.
menetralkan efek pendinginan ini.
Saya dan rekan-rekan
menghabiskan banyak waktu
menghabiskan banyak waktu
07:28
My colleagues and I
spend a lot of our time
spend a lot of our time
139
436409
2008
memikirkan bagaimana kami
dapat menyusun bahan
dapat menyusun bahan
07:30
thinking about how
we can structure materials
we can structure materials
140
438441
2112
pada skala panjang yang sangat kecil
07:32
at very small length scales
141
440577
1412
07:34
such that they can do
new and useful things with light --
new and useful things with light --
142
442013
3326
agar mereka dapat melakukan hal
yang baru dan berguna dengan cahaya --
yang baru dan berguna dengan cahaya --
07:37
length scales smaller
than the wavelength of light itself.
than the wavelength of light itself.
143
445363
2990
skala panjang yang lebih kecil dari
panjang gelombang cahaya sendiri.
panjang gelombang cahaya sendiri.
07:40
Using insights from this field,
144
448377
1580
Menggunakan pengetahuan dari bidang ini,
07:41
known as nanophotonics
or metamaterials research,
or metamaterials research,
145
449981
3128
yang bernama nanofotinik
atau riset metamaterial,
atau riset metamaterial,
07:45
we realized that there might be a way
to make this possible during the day
to make this possible during the day
146
453133
3500
kami sadar ada jalan
yang ini bisa dilakukan pada siang hari
yang ini bisa dilakukan pada siang hari
07:48
for the first time.
147
456657
1173
untuk pertama kalinya.
07:49
To do this, I designed
a multilayer optical material
a multilayer optical material
148
457854
3056
Untuk melakukannya, saya mendesain
bahan optik multilayer
bahan optik multilayer
07:52
shown here in a microscope image.
149
460934
1857
ditunjukkan dalam
gambar hasil mikroskop ini.
gambar hasil mikroskop ini.
07:54
It's more than 40 times thinner
than a typical human hair.
than a typical human hair.
150
462815
3381
Ini 40 kali lebih tipis dari
rambut manusia umumnya.
rambut manusia umumnya.
07:58
And it's able to do
two things simultaneously.
two things simultaneously.
151
466220
2518
Dan ini dapat melakukan dua hal
pada waktu yang sama.
pada waktu yang sama.
08:01
First, it sends its heat out
152
469169
1825
Pertama, bisa mengeluarkan panas,
08:03
precisely where our atmosphere
lets that heat out the best.
lets that heat out the best.
153
471018
3802
dengan tepat di mana atmosfer kita
mengeluarkan panas.
mengeluarkan panas.
08:06
We targeted the window to space.
154
474844
2133
Kami menyasar jendela ke luar angkasa.
Hal kedua yang dapat dilakukannya adalah
menghindari pemanasan oleh matahari.
menghindari pemanasan oleh matahari.
08:09
The second thing it does
is it avoids getting heated up by the sun.
is it avoids getting heated up by the sun.
155
477519
3431
08:12
It's a very good mirror to sunlight.
156
480974
2400
Ini cermin yang baik
terhadap cahaya matahari.
terhadap cahaya matahari.
Pertama kali saya menguji ini
yaitu di atas atap kampus Stanford
yaitu di atas atap kampus Stanford
08:16
The first time I tested this
was on a rooftop in Stanford
was on a rooftop in Stanford
157
484315
2714
08:19
that I'm showing you right here.
158
487053
1762
yang saya tunjukkan di sini.
08:21
I left the device out for a little while,
159
489339
2381
Saya meletakkan alat
untuk beberapa saat,
untuk beberapa saat,
08:23
and I walked up to it after a few minutes,
160
491744
3071
dan saya melihatnya
setelah beberapa menit,
setelah beberapa menit,
08:26
and within seconds, I knew it was working.
161
494839
2794
dan dalam beberapa detik,
saya tahu itu bekerja.
saya tahu itu bekerja.
08:29
How?
162
497657
1158
Bagaimana?
08:30
I touched it, and it felt cold.
163
498839
1627
Saya menyentuhnya, dan rasanya dingin
08:33
(Applause)
164
501395
4658
(Tepuk tangan)
08:38
Just to emphasize how weird
and counterintuitive this is:
and counterintuitive this is:
165
506862
3984
Hanya untuk menegaskan seberapa aneh
dan berlawanan dengan intuisi ini:
dan berlawanan dengan intuisi ini:
08:42
this material and others like it
166
510870
1730
bahan ini, dan bahan sepertinya,
08:44
will get colder when we take them
out of the shade,
out of the shade,
167
512624
2905
akan bertambah dingin, saat kita
mengeluarkannya dari tempat teduh
mengeluarkannya dari tempat teduh
08:47
even though the sun is shining on it.
168
515553
2360
meskipun matahari bersinar di atasnya.
08:49
I'm showing you data here
from our very first experiment,
from our very first experiment,
169
517937
2683
Saya menunjukkan data di sini
dari percobaan pertama kami,
dari percobaan pertama kami,
08:52
where that material stayed
more than five degrees Celsius,
more than five degrees Celsius,
170
520644
2739
ketika bahan itu bertahan
lebih dari lima derajat Celcius
lebih dari lima derajat Celcius
08:55
or nine degrees Fahrenheit, colder
than the air temperature,
than the air temperature,
171
523407
3276
atau sembilan derajat Farenheit,
lebih dingin daripada suhu udara
lebih dingin daripada suhu udara
08:58
even though the sun
was shining directly on it.
was shining directly on it.
172
526707
2814
meskipun matahari bersinar
tepat di atasnya.
tepat di atasnya.
09:02
The manufacturing method we used
to actually make this material
to actually make this material
173
530855
3135
Metode pembuatan yang kami gunakan
untuk membuat bahan ini
untuk membuat bahan ini
09:06
already exists at large volume scales.
174
534014
2534
sudah ada pada skala volume besar.
Jadi saya sangat gembira,
09:08
So I was really excited,
175
536903
1157
09:10
because not only
do we make something cool,
do we make something cool,
176
538084
3041
karena kami tidak hanya
membuat sesuatu yang keren
membuat sesuatu yang keren
09:13
but we might actually have the opportunity
to do something real and make it useful.
to do something real and make it useful.
177
541149
5053
tapi juga kesempatan melakukan sesuatu
yang nyata dan berguna.
yang nyata dan berguna.
Itu membawa saya ke
pertanyaan besar berikutnya.
pertanyaan besar berikutnya.
09:19
That brings me to the next big question.
178
547204
1913
09:21
How do you actually
save energy with this idea?
save energy with this idea?
179
549141
2587
Bagaimana kita dapat menghemat
energi dengan ide ini?
energi dengan ide ini?
09:23
Well, we believe the most direct way
to save energy with this technology
to save energy with this technology
180
551752
3658
Kami percaya cara paling langsung untuk
menghemat energi dengan teknologi ini
menghemat energi dengan teknologi ini
09:27
is as an efficiency boost
181
555434
1659
adalah peningkatan efisiensi
09:29
for today's air-conditioning
and refrigeration systems.
and refrigeration systems.
182
557117
3063
untuk sistem pendingin ruangan
dan pendinginan makanan.
dan pendinginan makanan.
Untuk melakukan ini,
kami bangun panel pendingin cairan.
kami bangun panel pendingin cairan.
09:32
To do this, we've built
fluid cooling panels,
fluid cooling panels,
183
560561
2159
seperti yang ditunjukkan di sini.
09:34
like the ones shown right here.
184
562744
1571
09:36
These panels have a similar shape
to solar water heaters,
to solar water heaters,
185
564339
2667
Bentuk panel ini seperti
pemanas air tenaga surya,
pemanas air tenaga surya,
09:39
except they do the opposite --
they cool the water, passively,
they cool the water, passively,
186
567030
2920
tetapi melakukan hal sebaliknya --
airnya didinginkan, secara pasif,
airnya didinginkan, secara pasif,
09:41
using our specialized material.
187
569974
2067
menggunakan bahan khusus ini.
Panel ini kemudian dapat
digabungkan dengan bagian
digabungkan dengan bagian
09:44
These panels can then
be integrated with a component
be integrated with a component
188
572815
2460
yang hampir semua sistem pendinginan
memilikinya yaitu kondensator
memilikinya yaitu kondensator
09:47
almost every cooling system has,
called a condenser,
called a condenser,
189
575299
2568
09:49
to improve the system's
underlying efficiency.
underlying efficiency.
190
577891
3133
untuk meningkatkan efisiensi
sistem tersebut.
sistem tersebut.
Start-up kami, bernama SkyCool Systems,
09:53
Our start-up, SkyCool Systems,
191
581367
1896
09:55
has recently completed a field trial
in Davis, California, shown right here.
in Davis, California, shown right here.
192
583287
3874
baru saja menyelesaikan percobaan lapangan
di Davis, California.
di Davis, California.
Dalam demonstrasi itu,
09:59
In that demonstration,
193
587649
1182
10:00
we showed that we could actually
improve the efficiency
improve the efficiency
194
588855
3048
kami menunjukkan bahwa
kami dapat meningkatkan efisiensi
kami dapat meningkatkan efisiensi
10:03
of that cooling system
as much as 12 percent in the field.
as much as 12 percent in the field.
195
591927
2924
sebanyak 12 persen di lapangan.
Satu atau dua tahun berikutnya,
10:07
Over the next year or two,
196
595474
1254
10:08
I'm super excited to see this go
to its first commercial-scale pilots
to its first commercial-scale pilots
197
596752
3904
saya sangat gembira karena ini
meluncur pada skala komersial pertama kali
meluncur pada skala komersial pertama kali
10:12
in both the air conditioning
and refrigeration space.
and refrigeration space.
198
600680
3143
dalam pasar sistem pendinginan.
10:16
In the future, we might be able
to integrate these kinds of panels
to integrate these kinds of panels
199
604260
3587
Ke depannya, kami mungkin
dapat menggabungkan panel ini
dapat menggabungkan panel ini
10:19
with higher efficiency
building cooling systems
building cooling systems
200
607871
3309
dengan sistem pendinginan
yang lebih efisien
yang lebih efisien
10:23
to reduce their energy
usage by two-thirds.
usage by two-thirds.
201
611204
2802
untuk mengurangi penggunaan
energinya sebanyak dua per tiga.
energinya sebanyak dua per tiga.
10:26
And eventually, we might actually
be able to build a cooling system
be able to build a cooling system
202
614030
3658
Dan akhirnya, kami mungkin dapat
membangun sistem pendinginan
membangun sistem pendinginan
10:29
that requires no electricity input at all.
203
617712
2563
yang tidak memerlukan listrik sama sekali.
Sebagai langkah pertamanya,
10:32
As a first step towards that,
204
620966
1516
10:34
my colleagues at Stanford and I
205
622506
1857
saya dan rekan-rekan saya di Stanford
telah menunjukkan bahwa Anda
dapat mempertahankan
dapat mempertahankan
10:36
have shown that you could
actually maintain
actually maintain
206
624387
2026
10:38
something more than 42 degrees Celsius
below the air temperature
below the air temperature
207
626437
4569
sesuatu lebih dari 42 derajat
Celcius di bawah suhu udara
Celcius di bawah suhu udara
10:43
with better engineering.
208
631030
1388
dengan teknik yang lebih baik.
10:45
Thank you.
209
633165
1150
Terima kasih.
10:46
(Applause)
210
634339
4055
(Tepuk tangan)
10:51
So just imagine that --
211
639196
1151
Jadi bayangkan --
10:52
something that is below freezing
on a hot summer's day.
on a hot summer's day.
212
640371
3403
sesuatu yang ada di bawah titik beku
di siang hari yang panas.
di siang hari yang panas.
10:57
So, while I'm very excited
about all we can do for cooling,
about all we can do for cooling,
213
645927
4483
Jadi, saya sangat senang bisa melakukan
sesuatu untuk pendinginan,
sesuatu untuk pendinginan,
11:02
and I think there's a lot yet to be done,
214
650434
3254
tapi saya kira, ada banya hal
yang masih perlu dilakukan.
yang masih perlu dilakukan.
11:05
as a scientist, I'm also drawn
to a more profound opportunity
to a more profound opportunity
215
653712
3468
Sebagai ilmuwan, saya tertarik pada
kesempatan yang lebih besar
kesempatan yang lebih besar
11:09
that I believe this work highlights.
216
657204
2016
yang saya percaya karya ini menarik.
11:11
We can use the cold darkness of space
217
659760
3135
Kita dapat menggunakan gelap dan dinginnya
luar angkasa
luar angkasa
11:14
to improve the efficiency
218
662919
1650
untuk meningkatkan efisiensi
11:16
of every energy-related
process here on earth.
process here on earth.
219
664593
3254
dari setiap proses yang terkait
dengan energi di bumi.
dengan energi di bumi.
11:21
One such process
I'd like to highlight are solar cells.
I'd like to highlight are solar cells.
220
669204
3317
Salah satu proses yang ingin
saya soroti adalah sel surya.
saya soroti adalah sel surya.
Mereka memanas di bawah matahari
11:24
They heat up under the sun
221
672934
1445
11:26
and become less efficient
the hotter they are.
the hotter they are.
222
674403
2484
dan semakin panasnya,
mereka menjadi kurang efisien.
mereka menjadi kurang efisien.
Tahun 2015, kami menunjukkan bahwa dengan
mempertimbangkan jenis mikrostruktur
mempertimbangkan jenis mikrostruktur
11:29
In 2015, we showed that
with deliberate kinds of microstructures
with deliberate kinds of microstructures
223
677276
3877
11:33
on top of a solar cell,
224
681177
1547
di atas sel surya,
11:34
we could take better advantage
of this cooling effect
of this cooling effect
225
682748
2844
kami dapat lebih memanfaatkan
efek pendingan ini
efek pendingan ini
11:37
to maintain a solar cell passively
at a lower temperature.
at a lower temperature.
226
685616
3699
untuk menjaga sel surya
pada suhu lebih rendah secara pasif.
pada suhu lebih rendah secara pasif.
Hal ini bisa membuat sel surya
bekerja lebih efisien.
bekerja lebih efisien.
11:41
This allows the cell
to operate more efficiently.
to operate more efficiently.
227
689708
2321
11:44
We're probing these kinds
of opportunities further.
of opportunities further.
228
692627
2968
Kami sedang menyelidiki
kesempatan ini lebih lanjut.
kesempatan ini lebih lanjut.
Kami sedang meneliti apakah kami dapat
menggunakan dinginnya luar angkasa
menggunakan dinginnya luar angkasa
11:47
We're asking whether
we can use the cold of space
we can use the cold of space
229
695619
3245
11:50
to help us with water conservation.
230
698888
2079
untuk membantu dengan penghematan air.
11:53
Or perhaps with off-grid scenarios.
231
701316
2349
Atau mungkin dengan
skenario yang tak terduga.
skenario yang tak terduga.
11:55
Perhaps we could even directly
generate power with this cold.
generate power with this cold.
232
703689
4167
Mungkin kita dapat menghasilkan listrik
secara langsung dengan dingin ini.
secara langsung dengan dingin ini.
12:00
There's a large temperature difference
between us here on earth
between us here on earth
233
708522
2953
Ada perbedaan suhu yang besar
di antara kita di Bumi dan
di antara kita di Bumi dan
12:03
and the cold of space.
234
711499
1690
dinginnya luar angkasa.
12:05
That difference, at least conceptually,
235
713213
2128
Perbedaan itu, secara konsep,
dapat digunakan untuk menggerakkan
sesuatu bernama mesin panas
sesuatu bernama mesin panas
12:07
could be used to drive
something called a heat engine
something called a heat engine
236
715365
2594
12:09
to generate electricity.
237
717983
1190
untuk menghasilkan listrik.
12:11
Could we then make a nighttime
power-generation device
power-generation device
238
719967
3603
Bisakah kita membuat
alat penghasil listrik malam hari
alat penghasil listrik malam hari
12:15
that generates useful
amounts of electricity
amounts of electricity
239
723594
2397
yang bisa menghasilkan
jumlah listrik yang cukup
jumlah listrik yang cukup
12:18
when solar cells don't work?
240
726015
1904
saat sel surya tidak bekerja?
12:19
Could we generate light from darkness?
241
727943
2534
Bisakah kita membuat
cahaya dari kegelapan?
cahaya dari kegelapan?
12:23
Central to this ability
is being able to manage
is being able to manage
242
731872
4389
Hal utamanya yaitu
kemampuan untuk mengelola
kemampuan untuk mengelola
12:28
the thermal radiation
that's all around us.
that's all around us.
243
736285
3111
radiasi termal yang ada di sekitar kita.
12:31
We're constantly bathed in infrared light;
244
739420
2800
Kita senantiasa bermandikan
cahaya inframerah;
cahaya inframerah;
12:34
if we could bend it to our will,
245
742666
2452
jika kita dapat memanfaatkan
sesuai keinginan kita,
sesuai keinginan kita,
12:37
we could profoundly change
the flows of heat and energy
the flows of heat and energy
246
745142
2730
kita dapat mengubah aliran
panas dan energi
panas dan energi
12:39
that permeate around us every single day.
247
747896
2733
yang kita serap setiap hari.
12:43
This ability, coupled
with the cold darkness of space,
with the cold darkness of space,
248
751190
3341
Kemampuan ini, digabung dengan
gelap dan dinginnya luar angkasa
gelap dan dinginnya luar angkasa
12:46
points us to a future
where we, as a civilization,
where we, as a civilization,
249
754555
3309
menunjukkan masa depan tempat kita,
sebagai suatu peradaban
sebagai suatu peradaban
12:49
might be able to more intelligently manage
our thermal energy footprint
our thermal energy footprint
250
757888
5238
mungkin dapat mengelola jejak
energi kita dengan lebih bijak
energi kita dengan lebih bijak
12:55
at the very largest scales.
251
763150
1800
pada skala terbesar.
12:57
As we confront climate change,
252
765904
2214
Saat kita menghadapi perubahan iklim,
13:00
I believe having
this ability in our toolkit
this ability in our toolkit
253
768142
2603
saya percaya bahwa mempunyai kemampuan ini
13:02
will prove to be essential.
254
770769
1800
akan sangat bermanfaat.
13:05
So, the next time
you're walking around outside,
you're walking around outside,
255
773428
3198
Berikutnya, saat Anda jalan-jalan di luar.
13:08
yes, do marvel at how the sun
is essential to life on earth itself,
is essential to life on earth itself,
256
776650
6344
Ya, kagumilah pentingnya matahari
terhadap kehidupan di bumi,
terhadap kehidupan di bumi,
13:15
but don't forget that the rest of the sky
has something to offer us as well.
has something to offer us as well.
257
783018
4676
tetapi jangan lupa bahwa bagian
langit lainnya juga bermanfaat.
langit lainnya juga bermanfaat.
13:20
Thank you.
258
788533
1151
Terima kasih.
13:21
(Applause)
259
789708
4110
(Tepuk tangan)
ABOUT THE SPEAKER
Aaswath Raman - Applied physicist, engineerAaswath Raman is a scientist passionate about harnessing new sources of energy, mitigating climate change and more intelligently understanding the world around us -- by better manipulating light and heat using nanoscale materials.
Why you should listen
Aaswath Raman is an assistant professor of electrical and systems engineering at the University of Pennsylvania. He is also co-founder of a clean energy startup, SkyCool Systems, where he is its chief scientific officer. He initiated and led the development of radiative sky cooling, a technology that he originated as a research associate at Stanford University, beginning in 2012.
Raman is deeply interested in the intersection of science, technology and development work, and he has previously collaborated on projects to redesign refugee camps with UNHCR and to rethink governance in rural Sierra Leone. In recognition of his breakthroughs in developing radiative sky cooling, in 2015 he was named one of MIT Technology Review's "Innovators Under 35."
Aaswath Raman | Speaker | TED.com