Amerika: Kekaisaran Asli - Chapter 177

Bab 177: Nitrogen (2)

Alasan mengapa Warm Hat tertarik pada nitrogen adalah karena penelitiannya tentang dinamit.

Dinamit dibuat dengan mencampur nitrogliserin dengan bahan penyerap seperti tanah diatom.

Dan nitrogliserin adalah senyawa nitrogen.

Sampai saat ini, sebagian besar nitrogen yang difiksasi diperoleh dari guano dan sendawa di Amerika Selatan.

Bahan-bahan ini banyak digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari pupuk alami hingga bubuk mesiu, bahan peledak, dan eksperimen kimia.

Kekhawatiran para cendekiawan tentang menipisnya guano bukanlah tanpa dasar.

Warm Hat punya alasan untuk tertarik pada fiksasi nitrogen, karena dialah penemu dinamit.

‘Pasti ada cara untuk mengikat nitrogen di udara.’

Sudah menjadi fakta yang diketahui umum bahwa 78 persen udara terdiri dari nitrogen.

Oleh karena itu, Warm Hat merasa percaya diri.

‘Ya. Mari kita lakukan.’

Dia sangat menyesal waktu membacanya akan berkurang ketika dia memulai penelitiannya, tetapi dia harus membuktikan kemampuannya sebagai ahli kimia andalan di departemen tersebut.

Begitu ia mengambil keputusan, Warm Hat tidak ragu-ragu.

“Saya akan meneliti cara untuk mengikat nitrogen.”

“Itu ide yang bagus. Saya akan mendukung penelitian Anda sebisa mungkin. Saya harap Anda akan mendapatkan hasil yang baik kali ini juga.”

“Terima kasih.”

Kepala departemen berbicara dengan sopan kepada Warm Hat.

Tentu saja, kepala departemen memiliki karier yang lebih panjang darinya, tetapi reputasi Warm Hat membuatnya tidak bisa memperlakukannya dengan enteng.

Sebenarnya, Warm Hat direkomendasikan sebagai kepala departemen yang baru, tetapi dia menolak dengan sopan karena dia tidak ingin repot dengan pekerjaan yang membosankan ketika dia bahkan tidak punya waktu untuk membaca buku.

Kabar bahwa Warm Hat memulai penelitian baru, dan itu pun tentang fiksasi nitrogen, menyebar dengan cepat.

“Dia akan memperbaiki nitrogen di udara?”

“Hmm… Saya penasaran apakah hal itu mungkin dilakukan dengan teknologi kita saat ini.”

“Tapi kalau itu Warm Hat… Dia tidak hanya menciptakan kamera tapi juga dinamit, kan?”

“Itu benar.”

Penelitian Warm Hat memakan waktu lama, sehingga sangat sulit untuk berpartisipasi dalam penelitiannya.

Itulah sebabnya banyak ahli kimia berbondong-bondong melakukan penelitian tentang fiksasi nitrogen.

Berkat itu, laboratorium tersebut dapat dibuka dalam waktu singkat.

Warm Hat mengumpulkan para peneliti dan berkata:

“Seperti yang kalian ketahui, molekul nitrogen di udara sangat stabil. Sangat sulit untuk menggunakannya untuk mengikat nitrogen. Jika mudah, metode pengikatan nitrogen pasti sudah ditemukan sejak lama.”

Sebagian besar peneliti setuju dengannya.

Gagasan menggunakan nitrogen di udara bukanlah hal baru.

Masalahnya adalah molekul nitrogen tersebut terlalu stabil.

“Namun saya rasa sekarang kita dapat menciptakan kondisi yang cukup untuk mengikat nitrogen. Cukup untuk memutus ikatan molekul nitrogen yang stabil.”

Molekul nitrogen terikat oleh ikatan rangkap tiga.

Untuk membuat amonia, mereka harus memecah semuanya dan menempelkan tiga atom hidrogen.

Para ahli kimia sangat menyadari hal ini.

“Tujuan kami adalah mereaksikan nitrogen dan hidrogen untuk menghasilkan amonia. Ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari bahan peledak dan bubuk mesiu hingga pupuk alami.”

“Hidrogen… Bukankah itu berbahaya?”

“Itulah mengapa kita harus berhati-hati dalam menanganinya. Kita tidak boleh ceroboh selama percobaan.”

Mendengar peringatan tegas dari Warm Hat, para peneliti mengangguk serius.

“Kalau begitu, mari kita mulai penelitiannya.”

***

‘Pertama-tama, saya harus memutus ikatan kuat molekul nitrogen. Untuk itu, saya membutuhkan suhu tinggi, tekanan tinggi, dan katalis.’

Hal terpenting di sini adalah tekanan tinggi dan katalis.

Suhu tinggi relatif mudah diperoleh.

Katalis juga bukan masalah besar, selama mereka bereksperimen.

‘Dan pasokan hidrogen harus mencukupi…’

Hidrogen juga bisa dipasok dengan menggunakan produk sampingan dari minyak bumi, jadi dia tidak terlalu khawatir tentang hal itu.

Masalahnya adalah tekanan.

‘Seberapa besar tekanan yang saya butuhkan?’

Warm Hat memperkirakan bahwa tekanan beberapa puluh atmosfer tidak akan cukup untuk memutus ikatan kuat molekul nitrogen.

Dia membutuhkan setidaknya seratus atmosfer, atau mungkin bahkan dua atau tiga ratus, tekanan ultra-tinggi.

Dan ketika penelitiannya tentang fiksasi nitrogen telah berkembang sampai batas tertentu,

Firasat buruk Warm Hat terbukti benar.

“…Sepertinya masalahnya bukan pada suhu atau katalis.”

“Sepertinya memang begitu.”

Mereka telah mencoba berbagai jenis katalis dan suhu jauh di atas 1000 derajat Celcius, tetapi tidak ada kemajuan sama sekali.

Maka ada dua kemungkinan.

Entah tekanan yang diberikan tidak mencukupi, atau teknologi mereka saat itu tidak mampu memutus ikatan molekul nitrogen.

“Saya rasa kita perlu meningkatkan tekanan.”

Setelah menyadari hal ini, Warm Hat menemui kepala departemen teknik mesin.

Sosok yang tampak tidak pantas berada di kantor kepala salah satu departemen utama Universitas Kekaisaran menyambut Warm Hat.

“Sudah lama sekali. Kamu terlalu pendiam akhir-akhir ini.”

“Ha ha. Aku sibuk…”

“Sibuk dengan apa? Kamu kebanyakan membaca buku, kan?”

Warm Hat menggaruk kepalanya mendengar ucapan Karl Mayer. Itu benar.

Untuk seorang ahli kimia biasa, Warm Hat telah membaca buku-buku dari berbagai genre.

Itulah mengapa ia banyak berdiskusi dengan berbagai cendekiawan dari berbagai bidang.

Salah satunya adalah Karl Mayer.

Mereka juga mempererat kembali persahabatan lama mereka.

“Ngomong-ngomong, saya dengar Anda memulai proyek penelitian baru. Apakah itu sebabnya Anda datang menemui saya?”

“Kau tidak bisa menipu kepala departemen. Kau benar. Aku sedang mengerjakan proyek penelitian tentang fiksasi nitrogen, dan aku membutuhkan tekanan yang jauh lebih tinggi daripada yang kumiliki sekarang. Aku ingin tahu apakah kau bisa membantuku dalam hal itu.”

“Siapa saya sehingga berani menolak permintaan Anda? Saya akan berusaha sebaik mungkin untuk bekerja sama.”

“Terima kasih seperti biasanya.”

Warm Hat menundukkan kepalanya.

Banyak proyek penelitian dari berbagai departemen melibatkan peralatan teknik mesin.

Itulah mengapa ada banyak kasus di mana mereka menerima bantuan dari departemen teknik mesin.

Universitas Imperial memiliki banyak kerja sama antar departemen yang berbeda.

Semua departemen termasuk yang terbaik di kekaisaran, dan dengan kerja sama seperti itu, tidak dapat dipungkiri bahwa banyak prestasi lahir dari Universitas Kekaisaran.

Karl Mayer menepati janjinya.

Dia segera mulai mendesain dan membangun peralatan bertekanan tinggi untuk Warm Hat.

“Silakan ubah bagian ini.”

“Baik, Pak.”

Warm Hat mengganggu setiap langkah pembuatan peralatan mekanik.

‘Proses ini sangat penting untuk penelitian ini.’

Dia menyadari hal ini seiring dengan kemajuan penelitiannya.

Itulah mengapa dia mengerahkan banyak usaha untuk membuat proses itu sendiri.

Berkat keterlibatannya yang teliti, proses pembuatannya sesuai dengan keinginan Warm Hat.

Dan penelitian pun dilanjutkan.

“Uji stabilitas sudah cukup dilakukan, tetapi kecelakaan bisa terjadi ketika suhu tinggi, tekanan tinggi, dan katalis digabungkan. Jadi, lebih berhati-hatilah terhadap keselamatan daripada sebelumnya.”

“Akan saya ingat itu.”

Dengan peringatan terakhir ini, proses tersebut diaktifkan.

Tekanan meningkat seiring berjalannya penelitian. 100 atmosfer, 150 atmosfer… hingga 200 atmosfer.

Dan ketika tekanannya melebihi 200 atmosfer,

Cairan mulai menetes dari saluran keluar.

“Hah?”

“Akan segera keluar!”

“Periksa zat apa itu!”

Saat Warm Hat berteriak, para peneliti pun mulai sibuk.

Hasilnya langsung terlihat jelas.

“Itu amonia!”

Mendengar itu, para peneliti yang telah dengan cemas menunggu hasilnya bersorak gembira.

“Wah!”

“Mereka benar-benar berhasil mensintesis amonia dari nitrogen di udara!”

“Selamat, ketua tim!”

Namun Warm Hat mengangkat tangannya dan berkata dengan tenang.

“Eksperimen belum selesai. Jadi, mari kita tunda perayaannya untuk nanti, dan fokuslah pada pencarian kondisi sintesis yang optimal untuk saat ini.”

Kemudian kegembiraan itu sedikit mereda.

Tentu saja, Warm Hat merasakan hal yang sama seperti para peneliti lainnya.

‘Sejujurnya, peluangnya lima puluh-lima puluh, tapi kami benar-benar berhasil.’

Dengan demikian, sebuah prestasi baru ditambahkan ke dalam karier cemerlang Warm Hat.

***

Penelitian tersebut tidak berakhir hanya dengan satu sintesis yang berhasil.

Mereka melanjutkan penelitian untuk menemukan kondisi sintesis optimal dengan mengubah suhu dan katalis setelah sintesis berhasil.

Pada awalnya, mereka menggunakan besi sebagai katalis dan mampu mensintesis amonia pada suhu 1000 derajat Celcius.

Namun setelah mencoba berbagai katalis, mereka menemukan bahwa amonia dapat disintesis bahkan pada suhu 500 derajat Celcius ketika mereka menggunakan osmium sebagai katalis.

Hasilnya, mereka menemukan rasio emas yaitu 200 atmosfer, 500 derajat Celsius, dan katalis osmium.

Dan mereka mengumumkan hasil ini kepada dunia akademis.

Seperti yang diperkirakan, hal itu menimbulkan gelombang besar.

“Itu tidak mungkin… Mereka bisa mensintesis amonia dari udara?”

“…Sekarang kita tidak perlu khawatir lagi tentang pasokan nitrogen tetap.”

Berkat hal ini, argumen para cendekiawan yang selama ini bersikeras pada teori batas populasi langsung terbantahkan.

Tentu saja, Warm Hat tahu betul.

Bahwa pencapaian ini hanya sukses di tingkat laboratorium.

Mereka perlu menciptakan proses untuk produksi massal produk ini.

Warm Hat membangun proses tersebut di Universitas Imperial dengan bantuan departemen teknik.

Proses ini memakan banyak waktu, tetapi karena mereka sudah memiliki cukup data, akhirnya mereka menyelesaikan ini juga.

Dan produksi massal amonia yang bersejarah menggunakan metode fiksasi nitrogen udara pun dimulai.

Tetes, tetes, tetes.

“Wow!”

“Itu amonia!”

Orang-orang yang berkumpul untuk menyaksikan momen ini memandang amonia yang mengalir keluar dari saluran keluar dan bersorak gembira.

Melihat ini, Warm Hat mengepalkan tinjunya.

***

“Mereka akhirnya berhasil mengembangkannya.”

Kim Ki-woo mengangguk mendengar berita tentang produksi massal amonia.

Faktanya, metode fiksasi nitrogen udara ini secara inheren dipengaruhi oleh harga energi.

Suhu tinggi dan tekanan tinggi sangat penting untuk mensintesis amonia.

Jika harga energi naik, kelayakan ekonomi juga akan sangat memburuk.

Hidrogen yang digunakan dalam produksi amonia bersama dengan nitrogen merupakan produk sampingan dari industri perminyakan.

Ini berarti bahwa biaya produksi akan meningkat jika harga minyak naik.

Namun, harga energi dan nilai minyak saat itu sangat rendah.

Dengan kata lain, profitabilitasnya cukup baik.

Itulah mengapa Kim Ki-woo bisa memesan tanpa banyak ragu.

“Segera bangun pabrik produksi amonia skala besar. Permintaan akan meningkat dari hari ke hari, jadi persiapkan pasokan tanpa masalah.”

“Ya, saya mengerti.”

Seingat Kim Ki-woo, ia mengetahui bahwa sekitar 200 juta ton amonia diproduksi setiap tahun setelah tahun 2000-an.

Tentu saja, dia belum membutuhkan sebanyak itu, tetapi sudah pasti bahwa permintaan amonia akan meningkat hingga saat itu.

Perintah Kim Ki-woo segera dilaksanakan.

Pabrik-pabrik dengan proses produksi amonia skala besar yang dibangun di Imperial University bermunculan di seluruh negeri.

Dan mereka dengan cepat membuat pupuk, bahan peledak, bubuk mesiu, dan banyak lagi menggunakan amonia.

Hal ini membawa banyak perubahan.

“Ah…”

Mereka yang bekerja di industri terkait guano berteriak histeris.

Guano adalah organisme yang paling terdampak langsung oleh produksi amonia secara massal.

Dalam situasi harga minyak yang sangat rendah ini, guano tidak lagi dibutuhkan.

“Haha. Sekarang aku tidak perlu khawatir soal pasokan lagi.”

Di sisi lain, hal itu menjadi berkah bagi sebagian besar industri lainnya.

Produksi pupuk, bubuk mesiu, dan dinamit meningkat pesat, dan harganya justru turun.

Selain itu, ekspor guano ke luar negeri, yang selama ini dibatasi, juga dicabut.

Berkat hal ini, sekali lagi, Kekaisaran Wakan Tanka mampu menghasilkan banyak uang dari seluruh dunia.