Teknologi AC di Stadion Piala Dunia Qatar 2022 Bikin Pemain ‘Nyesss’

KONTEKS.CO.ID – Piala Dunia Qatar 2022 hari ini, Minggu, 20 November 2022, dimulai dengan laga Qatar vs Ekuador. Meskipun dikenal sebagai negara bersuhu “superpanas”, pemain akan merasa sejuk selama berada di lapangan hijau.

Sebab, stadion yang menggelar pertandingan Piala Dunia 2022 membenamkankan teknologi pendingin udara canggih. Teknologinya dikembangkan oleh akademisi setempat.

“Stadion terbaik membuat semua orang tetap nyaman, terlepas dari kondisi cuaca eksternal,” kata Saud Ghani, Profesor Teknik Mesin di Universitas Qatar, disitat qf.org.qa, Minggu, 20 November 2022.

“Ini dilakukan melalui desain yang didasarkan pada memastikan hubungan positif antara desain venue dan iklim. Kami tidak ingin tempat tersebut bekerja melawan iklim tetapi menjadi cerdas dan bekerja dengannya,” katanya lagi.

Dijuluki ‘Dr. Keren’ oleh rekan-rekannya, Dr. Ghani memimpin proyek penelitian Dana Riset Nasional Qatar (QNRF) yang menghasilkan pengembangan teknologi pendingin untuk stadion Piala Dunia FIFA Qatar 2022. Dia mulai bekerja di bidang teknik AC selama PhD-nya di Inggris di mana dia bekerja merancang AC untuk Ford Mondeo.

“Tidak diragukan lagi bahwa merancang AC untuk stadion terbuka merupakan tantangan besar bagi semua orang -para desainer, insinyur, arsitek, dan kontraktor,” jelasnya.

“Rumah desain terbesar di dunia belum pernah mendesain stadion ber-AC sebelumnya, jadi benar-benar diserahkan kepada kami. Itu adalah tantangan kami dan kami harus menyelesaikannya. Dan dengan mempertimbangkan keberlanjutan, modularitas, dan fungsionalitas, kami melakukannya,” paparnya.

Rencana Ghani adalah menciptakan dan memelihara gelembung iklim mikro di dalam stadion, tugas yang secara inheren menjadi lebih sulit di stadion terbuka. Tantangan terbesarnya, menghentikan masuknya udara hangat dari luar -penentuan batas interaksi antara gelembung mikro di dalam dan iklim makro luar.

“Ini berarti analisis aerodinamis terperinci perlu dilakukan pada bentuk dan tapak stadion untuk lebih memahami bagaimana menggunakan desainnya untuk meminimalkan infiltrasi udara hangat ke dalam stadion,” tambahnya.

Timnya memulai pekerjaan dengan model skala pencetakan 3D dari stadion yang diusulkan untuk Piala Dunia. Setelah dicetak, model stadion yang dicetak 3D ditempatkan di terowongan angin untuk pengujian aerodinamis guna melihat bagaimana bentuk dan ukurannya berinteraksi dengan angin eksternal dan bagaimana hal itu dapat ditingkatkan.

“Kemudian kami menggunakan lembaran laser dan kamera untuk menganalisis aliran udara di atas desain, termasuk cara udara masuk dan keluar stadion,” tambahnya.

Pengukuran kemudian diproses menggunakan perangkat lunak Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk melihat berapa suhu di setiap tingkatan. Varian seperti jumlah penonton dan keringat yang dihasilkan ditambahkan, kemudian simulasi numerik dilakukan untuk melihat pengaruhnya terhadap distribusi suhu di dalam stadion.

Langkah ini sangat penting dalam memastikan bahwa desain aerodinamis adaptif stadion akan mendukung proses pendinginan di dalam stadion daripada bekerja melawannya. Misalnya, optimalisasi ukuran oculus -bukaan di bagian atas stadion- untuk memastikan udara hangat tidak masuk ke arena sangat penting, serta memiliki atap besar yang memberikan keteduhan yang signifikan dan mengurangi beban sistem pendingin di depan.

Aspek non-teknis juga dimodifikasi dengan bantuan langkah ini. “Di Stadion Al Bayt, desain awal menampilkan fasad berwarna lebih gelap tetapi kemudian diubah menjadi warna yang lebih terang,” ujar Ghani. “Perubahan sederhana ini secara pasif menurunkan suhu di dalam sebesar 5 derajat Celcius.”

Setelah desain dioptimalkan, langkah selanjutnya adalah mulai mengerjakan sistem pendingin aktual yang akan menciptakan iklim mikro di dalam stadion.

Momen ‘eureka’ Ghani dalam proyek ini adalah ketika dia menyadari bahwa dia tidak perlu mendinginkan seluruh stadion tetapi hanya lapangan permainan dan penonton. Mereka harus mulai dari lapangan permainan dan naik ke ketinggian dua meter di atas tingkat tempat duduk penonton tertinggi. Itu saja pendinginan yang kami butuhkan.

“Memompa udara dingin dalam jumlah besar untuk mendinginkan seluruh ruang terbuka sangat tidak efisien. Kami memompa jumlah yang tepat dari udara dingin ke tempat yang tepat, memeliharanya dan menahannya -lalu mendaur ulang semuanya.”

Dengan realisasi ini, dia bekerja mengembangkan sistem pendingin spot – yang hanya mendinginkan area target. Setelah penelitian dan pengujian ekstensif, tim datang dengan teknologi pendingin tercanggih yang meniupkan udara dingin ke para pemain melalui nozel seukuran bola di sepanjang lapangan dan penyebar udara yang lebih kecil di bawah setiap kursi penonton, mendorong udara dingin setinggi pergelangan kaki.

Beroperasi bersama, dua sistem pengiriman udara dingin meniru aliran udara dingin alami. Dan tidak hanya pendekatan Ghani yang inovatif, tetapi juga berkelanjutan.

Menggunakan teknik sirkulasi udara, udara kemudian ditarik kembali dan didinginkan kembali sebelum didorong keluar.

Langkah daur ulang untuk mendinginkan kembali udara dari dalam stadion yang sudah didinginkan dan tidak menghirup udara panas dari luar ini sangat hemat energi, dan, seperti yang dikatakan Ghani, “Udara juga dimurnikan dan disaring setiap kali dikembalikan, jadi tidak ada kekhawatiran tentang kualitas udara yang disirkulasikan kembali.”

Ketika ditanya apakah desain rumit dari diffuser udara di bawah jok hanya untuk estetika, Ghani berkata, “Itu adalah bonus. Kenyataannya adalah banyak pemikiran masuk ke desain diffusers ini. Kami tidak ingin hanya mengeluarkan udara dingin dari diffuser, tetapi kami ingin mendorongnya keluar dari sudut, jadi itu disampaikan dengan cara yang lembut.”

Jajaran diffusers bawah kursi Ghani juga tidak dipatenkan. Ini pilihan yang dibuat untuk melayani komunitas ilmiah dunia. ***