Bab 177: Nitrogen (2)

Bab 177: Nitrogen (2)

Alasan Warm Hat tertarik pada nitrogen adalah karena penelitiannya tentang dinamit. Dinamit dibuat dengan mencampurkan nitrogliserin dengan bahan penyerap seperti tanah diatom.

Dan nitrogliserin adalah senyawa nitrogen. Hingga saat ini, sebagian besar nitrogen terfiksasi diperoleh dari guano dan sendawa di Amerika Selatan.

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

Kekhawatiran para ulama mengenai menipisnya guano bukannya tidak berdasar. Warm Hat punya alasan untuk tertarik pada fiksasi nitrogen, karena dia adalah penemu dinamit.

'Pasti ada cara untuk memperbaiki nitrogen di udara.'

Sudah menjadi rahasia umum bahwa 78 persen udara adalah nitrogen. Oleh karena itu, Warm Hat yakin.

'Ya. Ayo lakukan.'

Dia sangat menyesal karena waktu membaca akan berkurang ketika dia memulai penelitiannya, tetapi dia harus tetap menjadi ahli kimia terkemuka di departemen tersebut.

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

"Saya akan meneliti cara untuk memperbaiki nitrogen."

"Itu ide yang bagus. Saya akan mendukung penelitian Anda sebanyak yang Anda inginkan. Saya harap Anda juga mendapatkan hasil yang bagus kali ini."

"Terima kasih."

Kepala departemen berbicara dengan sopan kepada Warm Hat. Tentu saja, kepala departemen memiliki karir yang lebih panjang darinya, tetapi reputasi Warm Hat membuatnya tidak bisa menganggap entengnya.

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

Berita bahwa Warm Hat memulai penelitian baru, dan juga tentang fiksasi nitrogen, menyebar dengan cepat.

"Dia akan memperbaiki nitrogen di udara?"

"Hmm… Aku ingin tahu apakah itu mungkin dengan teknologi kita saat ini."

"Tapi kalau itu Topi Hangat… Dia tidak hanya menemukan kamera tapi juga dinamit, kan?"

"Itu benar."

Penelitian Warm Hat memakan waktu lama, sehingga sangat sulit untuk berpartisipasi dalam penelitiannya. Itu sebabnya banyak ahli kimia berbondong-bondong melakukan penelitian tentang fiksasi nitrogen.

Berkat itu, laboratorium dibuka dalam waktu singkat. Warm Hat mengumpulkan para peneliti dan berkata:

"Seperti yang Anda ketahui, molekul nitrogen di udara sangat stabil. Sangat sulit menggunakannya untuk mengikat nitrogen. Jika mudah, metode fiksasi nitrogen pasti sudah ditemukan sejak lama."

Sebagian besar peneliti setuju dengannya. Ide untuk menggunakan nitrogen di udara sudah sangat tua. Masalahnya adalah molekul nitrogen terlalu stabil.

"Tetapi saya pikir kita sekarang dapat menciptakan kondisi yang cukup untuk memperbaiki nitrogen. Cukup untuk memutus ikatan molekul nitrogen yang stabil."

Molekul nitrogen diikat oleh ikatan rangkap tiga. Untuk membuat amonia, mereka harus memecah semuanya dan mengikat tiga atom hidrogen.

Para ahli kimia mengetahui hal ini dengan baik.

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

"Hidrogen… Bukankah itu berbahaya?"

"Makanya kita harus hati-hati dalam menanganinya. Kita tidak boleh ceroboh selama percobaan."

Atas peringatan keras Warm Hat, para peneliti mengangguk dengan serius.

"Kalau begitu mari kita mulai penelitiannya."

***

'Pertama-tama, saya harus memutus ikatan kuat molekul nitrogen. Untuk ini, saya memerlukan suhu tinggi, tekanan tinggi, dan katalis.'

Hal terpenting di sini adalah tekanan tinggi dan katalis. Suhu tinggi pun relatif mudah didapat. Katalis juga bukan masalah besar, asalkan mereka bereksperimen.

'Dan hidrogen harus disuplai secukupnya…'

Hidrogen juga bisa dipasok dengan menggunakan produk sampingan dari minyak bumi, jadi dia tidak terlalu mengkhawatirkannya.

Masalahnya adalah tekanan.

'Berapa banyak tekanan yang saya perlukan?'

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

Dia membutuhkan setidaknya seratus atmosfer, atau bahkan mungkin dua atau tiga ratus atmosfer, dengan tekanan sangat tinggi.

Dan ketika penelitiannya tentang fiksasi nitrogen telah berkembang sampai batas tertentu, Firasat buruk Warm Hat terbukti benar.

"…Sepertinya masalahnya bukan pada suhu atau katalisnya."

"Sepertinya begitu."

Mereka telah mencoba berbagai macam katalis dan suhu lebih dari 1000 derajat Celcius, namun tidak ada kemajuan sama sekali.

Lalu ada dua kemungkinan. Entah tekanan yang diberikan tidak mencukupi, atau teknologi mereka saat ini tidak mampu memutus ikatan molekul nitrogen.

"Saya pikir kita perlu meningkatkan tekanan."

Setelah menyadari hal tersebut, Warm Hat bertemu dengan kepala departemen teknik mesin. Sosok yang tidak pada tempatnya di kantor kepala salah satu departemen utama Universitas Kekaisaran menyambut Warm Hat.

"Sudah lama. Akhir-akhir ini kamu terlalu pendiam."

"Ha ha. aku sedang sibuk…"

"Sibuk dengan apa? Anda sudah sering membaca buku, bukan?"

Warm Hat menggaruk kepalanya mendengar ucapan Karl Mayer. Itu benar. Bagi seorang ahli kimia, Warm Hat telah membaca buku-buku dari berbagai genre.

Karena itulah beliau banyak berbincang dengan berbagai ulama dari berbagai bidang. Salah satunya adalah Karl Mayer.

Mereka juga mengejar persahabatan lama mereka.

"Ngomong-ngomong, kudengar kamu memulai proyek penelitian baru. Itukah sebabnya kamu datang menemuiku?"

"Anda tidak bisa membodohi kepala departemen. Kamu benar. Saya sedang mengerjakan proyek penelitian untuk fiksasi nitrogen, dan saya memerlukan tekanan yang jauh lebih tinggi daripada yang saya miliki sekarang. Saya ingin tahu apakah Anda dapat membantu saya dalam hal itu."

"Siapakah aku sehingga menolak permintaanmu? Saya akan melakukan yang terbaik untuk bekerja sama."

"Terima kasih seperti biasa."

Topi Hangat menundukkan kepalanya. Banyak proyek penelitian dari berbagai departemen melibatkan peralatan teknik mesin.

Itu sebabnya banyak kasus dimana mereka mendapat 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 dihindari bahwa banyak prestasi yang dihasilkan dari Universitas Kekaisaran.

Karl Mayer menepati janjinya. Dia segera mulai merancang dan membuat peralatan bertekanan tinggi untuk Warm Hat.

"Tolong ubah bagian ini di sini."

"Ya pak."

Warm Hat mengganggu setiap langkah pembuatan peralatan mekanis.

'Prosesnya sangat penting untuk penelitian ini.'

Dia menyadari hal ini saat dia melanjutkan penelitiannya. Itu sebabnya dia berusaha keras untuk membuat prosesnya sendiri.

Berkat keterlibatannya yang cermat, proses yang dibangun sesuai dengan keinginan Warm Hat. Dan penelitian dilanjutkan.

"Pengujian stabilitas sudah cukup dilakukan, tetapi mungkin terjadi kecelakaan jika suhu tinggi, tekanan tinggi, dan katalis digabungkan. Jadi lebih berhati-hati tentang keselamatan daripada sebelumnya."

"Aku akan mengingatnya."

Dengan peringatan terakhir ini, proses telah diaktifkan. Tekanan meningkat seiring kemajuan penelitian. 100 atmosfer, 150 atmosfer… hingga 200 atmosfer.

Dan ketika melebihi 200 atmosfer, Cairan mulai menetes dari stopkontak.

"Hah?"

"Itu keluar!"

"Periksa bahan apa itu!"

Saat Warm Hat berteriak, para peneliti menjadi sibuk. Hasilnya terlihat jelas dalam waktu singkat.

"Itu amonia!"

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

"Wow!"

"Mereka benar-benar berhasil mensintesis amonia dari nitrogen di udara!"

"Selamat, ketua tim!"

Tapi Warm Hat mengangkat tangannya dan berkata dengan tenang.

"Eksperimennya belum berakhir. Jadi mari kita simpan perayaan ini untuk nanti, dan fokus untuk menemukan kondisi sintesis yang optimal untuk saat ini."

Kemudian kegembiraan itu sedikit mereda. Tentu saja Warm Hat merasakan hal yang sama seperti peneliti lainnya.

'Sejujurnya, peluangnya lima puluh lima puluh, tapi kami benar-benar berhasil.'

Maka, sebuah pencapaian baru pun ditambahkan pada karir cemerlang Warm Hat.

***

Penelitian ini tidak berakhir dengan satu sintesis yang berhasil. Mereka melanjutkan penelitiannya untuk mencari kondisi sintesis yang optimal dengan mengubah suhu dan katalis setelah sintesis berhasil.

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 200 atmosfer, 500 derajat Celcius, dan katalis osmium. Dan mereka mengumumkan hasil ini kepada dunia akademis.

Seperti yang diharapkan, hal itu menyebabkan gelombang besar.

"Itu tidak mungkin… Mereka bisa mensintesis amonia dari udara?"

"…Sekarang kita tidak perlu lagi mengkhawatirkan pasokan nitrogen tetap."

Berkat hal ini, argumentasi para ulama yang selama ini bersikukuh pada teori batas populasi langsung terdiskreditkan.

Tentu saja, Warm Hat tahu betul. Bahwa pencapaian ini hanya merupakan keberhasilan di tingkat laboratorium. Mereka perlu menciptakan proses untuk produksi massal ini.

Warm Hat membangun proses seperti itu di Universitas Imperial dengan bantuan departemen teknik. Proses ini memakan banyak waktu, namun karena mereka sudah memiliki cukup data, akhirnya mereka menyelesaikannya juga.

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

Tetes tetes tetes.

"Wow!"

"Itu amonia!"

Orang-orang yang berkumpul untuk menyaksikan momen ini melihat amonia yang keluar dari saluran keluar dan bersorak keras.

Melihat ini, Warm Hat mengepalkan tinjunya.

***

"Mereka akhirnya mengembangkannya."

Kim Ki-woo mengangguk mendengar berita 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, maka kelangsungan perekonomian juga akan sangat terpuruk.

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

Artinya, biaya produksi akan meningkat jika harga minyak naik. Namun, harga energi dan nilai minyak saat ini sangat rendah.

Dengan kata lain, profitabilitasnya cukup baik. Itu sebabnya Kim Ki-woo dapat memesan tanpa ragu-ragu.

"Segera bangun pabrik produksi amoniak skala besar. Permintaan akan meningkat dari hari ke hari, jadi bersiaplah untuk memasok tanpa masalah."

"Ya saya mengerti."

Sejauh yang diingat Kim Ki-woo, dia mengetahui bahwa sekitar 200 juta ton amonia diproduksi setiap tahun setelah tahun 2000-an.

Tentu saja kebutuhannya belum sebanyak itu, namun yang pasti kebutuhan amoniak akan meningkat hingga saat itu. Perintah Kim Ki-woo langsung dilaksanakan.

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

Dan mereka dengan cepat membuat pupuk, bahan peledak, bubuk mesiu, dan lainnya menggunakan amonia. Hal ini membawa banyak perubahan.

"Ah…"

Mereka yang pernah bekerja di industri yang berhubungan dengan guano berteriak. Guano adalah salah satu pihak yang paling terkena dampak langsung dari produksi massal amonia.

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

"Ha ha. Sekarang saya tidak perlu lagi mengkhawatirkan pasokan."

Di sisi lain, hal ini memberikan keuntungan 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 turut dicabut. Berkat ini, sekali lagi Kerajaan Wakan Tanka mampu menghasilkan banyak uang dari seluruh dunia.