prolog

Buku Ini adalah cerita tentang dua orang pembuka jalan mengubah udara menjadi roti, penemuan terbesar yang pernah ada.

Kita adalah makhluk udara yang berwujud padat: 90% tubuh kita terdiri dari C, H, dan O. Dalam siklus kehidupan yang terus berjalan, datang dari CO2 dan H2O yang diolah tanaman menjadi makanan, via fotosintesis.

Ada unsur keempat yang paling penting dalam tubuh: nitrogen. Nitrogen terikat dalam setiap DNA dan digunakan untuk menyusun seluruh protein. Kita ‘berenang’ dalam nitrogen, namun sifatnya inert.

Seharusnya, teori Thomas Malthus tentang ketersediaan bahan pangan yang bergerak linear dan pertumbuhan populasi yang eksponensial menyebabkan saat ini kita semua kekurangan makanan. faktanya, saat ini kita punya ketersediaan pangan yang lebih baik dibanding 100 tahun lalu.

Sistem Haber-Bosch adalah jawaban mengapa kita tidak kekurangan makanan saat ini. Tidak sampai di situ, makanan hanya bagian sebuah kisah. Nitrogen digunakan pula untuk bahan peledak yang menghilangkaan jutaan jiwa. Jika tidak ada Haber-Bosch, Jerman tidaklah semenakutkan itu.

chapter 1

Sir William Crookes, presiden British Academy of Sciences pada tahun 1898 meramalkan estimasinya pada tahun 1930 adalah waktu di mana manusia mulai mati kelaparan dalam jumlah sangat besar.

Hanya ada satu jalan untuk mencegah itu. Penciptaan pupuk dalam jumlah masif, ribuan ton, secara sintesis.

Pupuk yang umumnya terjual di pasaran adalah campuran dari N, P, K. Tanpa nitrogen, tidak ada kehidupan.

Namun faktanya, tumbuhan “picky” dalam mengambil nitrogen. Tumbuhan hanya menggunakan nitrogen yang terikat dalam tanah.

Tidak ada cara untuk menyerap dan mengolah nitrogen atmosfer. Kalimat Crookes tersebar luas, dibaca dan menjadi perdebatan seluruh kalangan di berbagai penjuru dunia. Beginilah kisahnya. [THE ALCHEMY OF AIR]

chapter 2

Sejak dahulu, kelompok peneliti disebut sebagai “alchemist”. Mereka ingin mencari tahu cara kerja dunia dan menemukan cara agar manusia bisa hidup lebih mudah.

Di Cina, alchemist menemukan suatu bahan yang rasanya asin dan ditemukan di dinding batuan. Bahan itu disebut sebagai garam. Mereka percaya bahwa garam yang ditemukan di tempat berbeda akan mempunyai khasiat yang berbeda pula.

Mereka menemukan hal-hal ajaib ketika mereka memanaskan dan mencamputkan bahan yang mereka temukan misalnya belerang, garam, raksa, timbal, dan lain-lain. Campuran ini ternyata menghasilkan ledakan, menghasilkan api, dan menjadi asap. Mereka menyebutnya dengan “huo yao” atau obat api. Dari sinilah bubuk mesiu dan kembang api pertama kali dibuat. “Resep” ini akhirnya tersebar luas ke Timur Tengah dan Eropa.

Beda halnya di Amerika Selatan, sekelompok orang menemukan lahan dengan tanah yang dapat tersulut api dan menyuburkan tanaman. Mereka mempercayai bahwa hal itu ada hubungannya dengan makhluk halus.

Mahasiswa teologi Inggris, Charles Darwin, bertualang bersama timnya ke sebuah tempat bernama Iquique. Mereka menemukan hamparan bukit gurun tandus. Tidak ada tumbuhan sama sekali. Di sana terdapat lapisan putih tersebar di seluruh gurun. Mereka menyebutnya dengan “salitre”.

Masyarakat setempat mengumpulkan dan mengangkutnya ke pabrik. Para pekerja menumbuknya, memasukkannya ke dalam wadah, dan membasahinya dengan air selama 1 hari. Kemudian campuran dipanaskan, didinginkan dan disaring hingga terbentuk kristal salitre. Kristal inilah yang nantinya dijual ke pelabuhan.

chapter 3

Alih-alih menjadikan Iquique sebagai sumber fertilizer, negara-negara Eropa justru melirik tempat yang ratusan mil jauhnya dari Gurun Tarapaca, tepatnya di Kepulauan Chinca, 6 mil pesisir Pisco, Peru. Hal ini berlangsung selama 20 tahun, dimana kapal-kapal bersandar di pelabuhan untuk melakukan transaksi guano, fertilizer terbaik yang diklaim saat itu. Di tempat itu, terdapat semacam “penguasa”, dengan tempat tinggal yang cukup mewah. Pemandangan pesisir, perbukitan, hamparan burung dan paus dapat terlihat di 1 sisi. Lainnya merupakan cerminan kesengsaraan, bahwa nyatanya “perbudakan” eksis disana. Tampak secara nyata bahwa pekerja yang hanya makan jagung, nasi, dan pisang; sesekali diberi porsi kecil daging. Mereka dipaksa bekerja ditengah teriknya matahari dan hembusan debu. Tak heran, banyak yang mengalami haus, lapar, dan malnutrisi. Imbasnya, lazim ditemui pekerja yang bunuh diri.

Kepulauan Chinca sebenarnya pernah dijadikan sebagai tempat suci. Para leluhur, seperti suku Inca, memercayai banyaknya guano yang ada di sana sebagai pemberian langsung dari dewa kepada suku mereka. Mereka sendiri sudah menggunakan guano untuk menyuburkan lahan kering di Peru.

Awalnya, guano (yang juga disebut “huanu” pada abad ke-16) tidak dilirik oleh Inggris. Terbukti kiriman sejumlah guano terlantar dan terbuang di Sungai Thames pada tahun 1813. Namun, situasi berubah ketika lahan jagung yang dikelola gubernur Maryland menghasilkan yield lebih besar ketimbang tanpa pemberian guano; begitu pula yang dialami petani Scottish di tahun 1838 dengan peningkatan yield sebesar 30%; pun bagi para petani Liverpool. Puncaknya ketika era 1850-an, dimana ratusan ribu ton guano dikirimkan tiap tahunnya menuju USA dan Great Britain. Selain itu, guano juga menguasai 75% sumber pendapatan Peru selama tahun 1859. Jalanan di Kota Lima pun penuh akan kemewahan; warga menyewa pembantu, membangun rumah besar, hingga tren fashion yang mengimitasi budaya Eropa.

Kejayaan Peru tidak bertahan lama. Deposit guano habis hanya dalam 20 tahun. Dunia panik mencari sumber guano lain. Amerika Serikat bahkan mengeluarkan Guano Islands Act untuk menguasai pulau-pulau di seluruh dunia atas nama AS untuk mencari guano. Banyak juga perusahaan yang memalsukan guano. Pada 1863, muncul perang antara Spanyol dengan Peru-Chile yang dimenangkan oleh Peru-Chile sehingga bermula kemerdekaan Amerika Selatan terhadap Spanyol. Kepulauan Chincha pun tak dilirik kembali. Sebaliknya, fokus kembali dituju kearah Tarapaca, tempat yang kaya akan garam nitrat, salitre, sebagai sumber baru fertilizer.

chapter 4

Di Amerika Selatan, terdapat sebuah gurun yang sangat unik dan langka. Gurun tersebut bernama Gurun Atacama. Gurun nitrat ini merupakan salah satu tempat terkering di bumi (didukung dengan curah hujan yang sangat rendah). Walaupun demikian, gurun ini kadang kala dapat berkabut tebal. Kurangnya curah hujan dan keringnya gurun tersebut memungkinkan pengumpulan dan pelapisan kerak dari mineral ataupun bahan kimia yang berharga (seperti nitrat, kromat, dan dikromat; perklorat, iodat, sulfat, dan borat; klorida kalium, magnesium, dan kalsium) yang disebut ‘caliche’. Lapisan kerak tersebut berukuran sangat besar (dengan panjang ratusan mil, lebar 5-10 mil, dan setebal seorang pria tinggi).

Nitrat, salah satu mineral penting yang ada pada ‘cliche’ di Gurun Atacama memiliki sejarahnya sendiri. Pada awalnya, penggunaannya masih rendah akibat pemahaman akan nitrat yang rendah serta seringnya terjadi ledakan guano (pupuk yang terbuat dari kotoran burung laut; mengandung nitrat). Bahkan, kantongan nitrat sempat hanya dijadikan sebagai pemberat kapal. Pada tahun 1870, setelah hilangnya guano, masyarakat mulai memahami betapa berharganya senyawa nitrat. Dilanjutkan pula dengan penemuan seorang ahli kimia tentang nitrat. Beliau menemukan cara mengubah nitrat Amerika Selatan — menjadi ‘saltpeter’ sejati, ‘China Snow’, komponen terpenting di dunia dari bubuk mesiu berkualitas tinggi. Tidak berakhir dengan ‘China Snow’, penelitian dilanjutkan dan berhasil menemukan generasi baru dari ‘bahan peledak tinggi’ seperti nitrogliserin dan dinamit.

Seiring berlalunya tahun 1800-an, semakin banyak bahan peledak Atacama yang dikirim ke Eropa. Akibat banyaknya perang yang terjadi di Eropa maupun Amerika Serikat, perdagangan tanah Atacama semakin meningkat dan menghasilkan banyak uang. Keberadaan Atacama ini juga mengundang berbagai petani untuk bekerja di sektor tersebut.  Pelabuhan nitrat menjamur di sepanjang pantai, dihuni oleh penambang, penjual, perantara air, pemasok, pelacur, pengusaha Inggris, insinyur Jerman, pengirim Prancis, dan petualang Amerika. Penggalian terbesar terjadi di Atacama utara, distrik Tarapacá dan berdasarkan hukum Peru hampir semua orang dapat mengklaim sekitar sepuluh hektar tanah gurun dan mendirikan kilang nitrat selama mereka membayar biaya pemerintah dan pajak atas apa yang mereka produksi. Produk lainnya yang berkembang dari lapisan kerak Atacama adalah ‘salitre’. Untuk mendapatkan bahan produk tersebut, harus dilakukan penggalian yang cukup dalam (menyewa penambang ‘barreteros’), pengujian kemurnian, dan tes kelayakan untuk diproses.

Pada sekitar tahun 1869, Peru melakukan banyak utang dan memerlukan uang secepat mungkin. Akhirnya, pengolahan nitrat dimaksimalkan dengan meringankan segala jenis peraturan penggalian saat itu, terkhususnya Iquique, menjadi sebuah kota yang padat, diisi dengan bermacam-macam orang dan dipenuhi ‘hiburan duniawi’.

Kekayaan gurun nitrat ini mengundang perebutan untuk memilikinya. Pada tahun 1879, perang nitrat (Perang Pasifik) dimulai. Penyerangan antara Peru-Bolivia dengan Chilli pada tanggal 14 Februari 1879 pun tidak terbendung. Awalnya, Peru dan Bolivia telah melakukan perjanjian untuk bekerja sama. Namun, perang itu dimenangkan Chilli dengan telak. Setelah kemenangan telak itu, terjadi pertarungan sengit antara Kapten Prat (kapal Esmeralda) dengan Komandan angkatan laut Peru, Grau (benteng terapung Huáscar) yang menewaskan Kapten Prat. Walaupun sempat merasakan kemenangan sesaat, Peru kembali dilanda keresahan, akibat tewasnya Komandan Grau pdi waktu kemudian. Akhirnya, Chilli dapat melanjutkan penyerangan ke Peru. Chili pun menguasai Pasifik dari satu ujung Amerika Selatan ke ujung lainnya. Mereka dengan cepat merebut Iquique, mengirim tentara ke utara, dan bersiap untuk berperang ke jantung Peru (Lima). Semua hal tersebut dapat dilakukan Chilli dengan terorganisir dan tertib.

chapter 5

Chili menang total. Peru lalu menyerahkan seluruh gurun pasirnya yang kaya akan nitrat, termasuk Tarapaca, kepada Chili sebagai rampasan perang. Hal ini berarti setelah 1881, Chili memegang kendali penuh terhadap lokasi yang memiliki sumber daya alam paling berharga di dunia.

Eropa dan Amerika sekarang bergantung kepada nitrat untuk makanan dan untuk tenaga militer mereka. Nitrat sebagai bahan peledak memiliki peran penting. Peran nitrat sebagai penyubur tanaman juga tak kalah penting karena kebutuhan akan produk hasil pertanian semakin meningkat.

Pada 1900, Chili berhasil memproduksi 2/3 dari pupuk yang digunakan di seluruh dunia.  Britania Raya mengimpor 350 ribu ton nitrat pada tahun 1900 dan mengimpor 900 ribu ton pada tahun 1912. Hal ini membuat Chili terus menggali dan menambang nitrat lebih dalam lagi.

Bahkan di saat pidato Crookes berlangsung, tidak ada satu pun orang yang menghiraukan bahwa nitrat akan habis. Mereka bertingkah seolah-olah nitrat tersebut akan ada selamanya.

Chili menjaga peningkatan kebutuhan nitrat dengan membangun lebih banyak tempat penyimpanan di gurun. Pemasukan dari bisnis Nitrat ini menguasai setengah dari pemasukan total Chili.

Chili tetap berhasil menjaga bisnis nitratnya agar tetap menguntungkan. Banyak perusahaan yang dimiliki oleh Chili. Pelabuhan nitrat seperti di Iquique telah berhasil mencapai skala internasional.

Namun, kehidupan pabrik nitrat di gurun jauh berbeda. Para pekerjanya bekerja 6 hari seminggu di bawah terik matahari. Mereka pun hanya dibayar 3 peso dalam sehari, namun dalam bentuk fichas, yaitu alat transaksi yang hanya dapat dibeli di kawasan perusahaan tempat mereka bekerja.

Hal ini menyebabkan para buruh terikat untuk tetap bekerja, sebab jika mereka memilih untuk putus kerja, upah mereka tidak dapat digunakan di luar. Para pekerja kemudian mulai membentuk kumpulan yang radikal dan berkelana mengarungi gurun bersama hingga ke Kota Iquique.

Para pekerja sampai di Iquique pada musim panas tahun 1907. Mereka berdemonstrasi untuk mengakhiri sistem fichas. Beberapa hari kemudian, jumlah pengunjuk rasa di sekitar Sekolah Santa Maria Iquique meningkat.

Dua kapal Chili kemudian datang membawa pasukan militer dibawah komando Jenderal Roberto Silva Renard. Pada 21 Desember 1907, Jenderal Silva memberikan tenggat waktu kepada para demonstran untuk bubar, namun tak dihiraukan.

Pasukan kemudian diperintahkan untuk bersiap menembak. Kemudian penembakan masal dimulai, menjatuhkan banyak sekali korban.

Pada insiden yang dikenal sebagai “Iquique Massacre” tersebut, terdapat sekitar 1000-3000 korban jiwa dari para buruh yang berdemonstrasi saat itu. Korban jiwa tersebut meliputi pria dewasa, perempuan, bahkan anak-anak dari para buruh.

Kejadian ini menyebabkan pemilik perusahaan menghentikan sistem upah fichas, serta mengubah aturan pada pasukan militer Chili.

Namun, tidak ada yang tahu, bahwa pada saat yang bersamaan, di sisi dunia yang lain, seorang ahli kimia bernama Fritz Haber sedang merancang mesin untuk menghasilkan reaktor pertama yang dapat mengubah udara menjadi roti.

Beliau lah kelak yang akan menghancurkan industri nitrat yang ada di Chili dan menyelamatkan nyawa jutaan orang di dunia.

chapter 6

Tiba suatu hari di depan umum di Hannover, Jerman, Fritz Haber dihina. Dia diserang oleh Nernst, profesor kimia fisik di Universitas Berlin dan calon penerima Nobel pengemuka hukum ketiga termodinamika. Nernst adalah anak didik Wilhelm Ostwald, sang jenius kimia fisik. Haber sudah dua kali ditolak di Laboratorium Ostwald. Nernst adalah seorang non-Yahudi; Haber adalah seorang Yahudi, fakta yang mungkin berperan dalam penolakan Ostwald.

Haber melakukan penelitian untuk sebuah perusahaan Austria yang ingin menemukan cara yang menguntungkan untuk memperoleh nitrogen (N2) di udara (tanpa biaya apa pun) dan digunakan untuk membuat amonia (yang bisa dijual). Haber menjalankan eksperimennya menggunakan peralatan khusus yang terbuat dari platina untuk menahan panas, berhasil dalam memecah N2, dia mencoba menemukan cara cepat mendinginkan amonia yang terbentuk, tetapi tidak bekerja cukup baik.

Dia memberi kabar buruk ke perusahaan, menulis hasilnya, dan menerbitkan beberapa datanya pada tahun 1905. Menurut teori Nernst, Haber menemukan lebih sedikit amonia daripada dia. Nernst memeriksanya dan dirinya benar, kemudian dia menulis ke Haber pada musim gugur tahun 1906, data amonianya yang benar yang akan disajikan saat pertemuan Bunsen. Mendengar kabar itu, Haber segera memeriksa kembali datanya. Satu hal berbeda yang telah dilakukan Nernst adalah menggunakan kompresor udara untuk menempatkan reaksi amonia di bawah tekanan tinggi, trik ini mendorong produksi amonia yang lebih besar.

Seorang ahli kimia muda, Robert Le Rossignol dan Haber menjalankan serangkaian tes amonia baru, memanaskan gas dalam tabung kuarsa untuk menangani peningkatan tekanan, dan melihat apa yang terjadi ketika campuran suhu dan tekanan yang berbeda digunakan. Hasil barunya mirip dengan Nernst tetapi masih berbeda secara signifikan. Dengan menjalankan gas nitrogen dan hidrogen panas serta menempatkan katalis yang tepat dan di bawah tekanan, Haber dapat menurunkan suhu reaksi yang membantu mengurangi kerusakan amonia yang terjadi dan meningkatkan hasil panen. Nernst menyebut data Haber “sangat keliru” dan Haber merasa terhina setelahnya dia menceburkan dirinya lebih dalam di penelitian amonia. Setelah itu, istri Haber melaporkan bahwa suaminya menderita, kulitnya pecah, dan perutnya buncit.

Fritz Haber tumbuh dalam komunitas Yahudi yang berkembang di kota Breslau, berlokasi di bagian timur Jerman. Ibunya meninggal seminggu setelah melahirkannya. Haber dibesarkan oleh ayahnya, seorang produsen cat sukses dan jarang berada di rumah. Fritz tumbuh menjadi seorang pria muda yang tidak sabaran, setia membuktikan dirinya untuk mendapatkan penerimaan dan posisi tinggi.

Saat kecil, ia bersekolah di sekolah progresif (sekolah campuran Yahudi, Pelajar Katolik, dan Protestan). Dia menanggung ejekan-ejekan yang diberikan hingga muncul bekas luka di wajahnya. Ketertarikan Haber pada kimia kemudian berkembang, dimulai dengan eksperimen rahasia di kamarnya, di mana dia mencampur, memanaskan, dan menonton segala sesuatunya bereaksi sampai ayahnya, yang tidak senang dengan bau yang datang dari balik pintu kamarnya, melarangnya.

Selama orang Yahudi berkontribusi pada prestasi sains dan bangsa, Haber berpikir, mereka akan dihargai, ditoleransi, dan diterima. Haber menetap di laboratorium, dan membangun reputasi sebagai peneliti yang inovatif. Dia melakukan studi tentang segala hal mulai dari korosi pipa di bawah jalan-jalan kota hingga hukum termodinamika. Dia sukses menulis buku tentang reaksi gas pada hukum termodinamika. Ia akhirnya memperoleh gelar doktor pada tahun 1891 untuk studi yang berkaitan dengan pewarna industri. Banyak hasilnya tidak dipublikasikannya karena takut ahli kimia lain akan mencari kesalahannya. Pada tahun 1906, ia menjadi profesor di Universitas Karlsruhe. Ini merupakan gelar kehormatan dan posisi bergaji yang aman. Haber menetap, menikah dengan seorang gadis Yahudi dari kampung halamannya, wanita pertama yang mendapatkan gelar Ph.D. dalam kimia di universitasnya dan memiliki seorang anak. Namun, dia terus menginginkan lebih banyak uang, ketenaran, dan rasa hormat. Dia bekerja terlalu keras, mengambil terlalu banyak, dan menderita. Karirnya adalah segalanya baginya dan dia menjadi suami yang jauh dari rumah.

chapter 7

Sebelum Haber melakukan penelitiannya, Wilhelm Ostwald sudah melakukannya terlebih dahulu. Ia khawatir terhadap pasokan nitrat chile untuk Jerman akan dibolkade jika Inggris menyatakan perang terhadap Jerman. Ia sudah menyadari variabel-variabel yang harus diperhatikan, jauh sebelum Haber menyadarinya. Ostwald fokus pada pengaturan suhu, tekanan, dan pemilihan katalis. Sampai akhirnya pada tahun 1990, Ostwald mengklaim telah berhasil mendapatkan jumlah ammonia yang signifikan dari udara. Ia pun segera mengajukan patennya ke salah satu perusahaan kimia ternama, BASF. Akan tetapi, penelitiannya ditetapkan tidak benar karena ammonia yang dihasilkan bukan dari udara melainkan kontaminan dari mesin-mesin hasil penelitiannya. Ostwald pun menyerah dalam perlombaan ini.

Haber terus-menerus mengerjakan penelitiannya. Engler, teman Haber di universitas dan seorang supervisor di BASF, berusaha membantu Haber mendapatkan pekerjaan lain agar Haber bisa membiayai penelitiannya sendiri. Engler sangat yakin dengan prospek dari penelitian Haber. Hal ini ternyata benar. Haber dan asistennya, Le Rossignol, terus mendapatkan peningkatan dari hari ke hari dengan berfokus mencari optimasi dari tekanan, temperatur, dan senyawa katalis untuk proses pembuatan ammonia dari udara. Hasil penelitian Haber berhasil membuat jumlah ammonia lebih banyak daripada semua hasil penelitian yang pernah dilakukan oleh orang lain walaupun masih belum masif. Akan tetapi, Haber mengalami kesulitan pembiayaan sehingga penelitiannya terhambat. Engler pun membuat Haber bergabung dengan BASF dengan asumsi pemimpin perusahaan BASF, Henrick von Brunck, mau berinvestasi di proyek milik Haber.

BASF merupakan produsen zat warna, seperti kebanyakan perusahaan kimia di Jerman, yang didirikan sekitar tahun 1860-an. Henrick von Brunck pertama kali bergabung sebagai ahli kimia kemudian terus mendaki hierarki perusahaan sampai ke puncaknya. Ia merupakan pengusaha ulung yang percaya akan investasi pada RnD. Perjudian besar pertamanya dilakukan pada saat menjadi direktur teknis dengan usaha membuat industri zat warna indigo sintetis. Zat warna indigo sangat tinggi harganya di pasar, tapi pembuatannya belum sintetis. Para investor perusahaan pun sinis dengan ambisi Brunck. Setelah melalui proses panjang selama lebih dari 15 tahun, Brunck berhasil menyintesis zat warna indigo dan segera mendistribusikannya ke pasar. BASF meraih keuntungan yang sangat besar dan menjadi perusahaan kimia nomor 1 di dunia. Akan tetapi, Brunck menyadari bahwa cepat atau lambat, para pesaing BASF akan segera mampu memproduksi zat warna indigo juga, sehingga BASF perlu produk kimia selain zat warna yang dapat memberikan keuntungan besar. Brunck pun teringat akan ketergantungan Jerman dalam komoditas nitrat Chile. Ia segera melakukan investasi produksi ammonia di Norwegia pada 1897. Produksi yang dihasilkan masih lebih mahal daripada nitrat Chile. Akam tetapi, semua itu sepertinya akan berubah setelah BASF menerima surat dari Haber mengenai proyeknya.

chapter 8

Fritz Haber bekerjasama dengan Robert Le Rossignol  menulis laporan untuk BASF. Laporan setebal 6 halaman tersebut berisi hasil penelitiannya tentang proses pengikatan nitrogen menggunakan proses arc (busur) dan daya kerja amonia. Pada penelitian ini, ia bersama rekannya mencoba menyempurnakan peralatan bertekanan tinggi untuk tujuan komersial. Hoechst perushaan saingan Haber tertarik dengan alat tersebut.

Kontrak lebih lanjut antara Fritz Haber dan BASF ditandatangani pada 6 Maret 1908. Tujuan dari kesepakatan ini adalah untuk melakukan penelitian yang dilakukan Haber. Dari kerjasama ini, Haber akan mendapatkan keuntungan sebesar 10% dari pendapatan bersih perusahaan. Selain memberikan keuntungan 10%, BASF juga menyediakan peralatan yang dibutuhkan dalam penelitian tersebut seperti kompresor bertekanan tingi; kesepakatan lainya selama melakukan penelitian, dan  Haber tidak boleh meninggalkan tugasnya mengajar di universitas dengan jaminan honor dari penelitian dua kali lebih besar dari gaji mengajar.

Sayangnya peralatan yang diberikan BASF belum mampu mendukung secara maksimal terhadap penelitiannya. Kompressor yang diberikan perusahaan berpotensi meledak digunakan dalam tekanan dibawah 200 atm. Padahal dari hasil penelitian diperoleh asumsi, semakin tinggi tekanan atmosfir yang diberikan, semakin banyak amonia yang dihasilkan.

Salah satu solusi yang dilakukan Haber adalah  menyempurnakan sistem menghilangkan amonia dengan reaksi secepat mungkin dan kemudian mendinginkannya. Penggunaan pompa bersuhu panas juga dilakukan utnuk efisiensi dalam menghasilkan nitrogen dan hidrogen yang dibarengi dengan masukan gas. Semenatara, rekannya, Le Rossignol dan Haber merancang dan mendesain ulang sistem pemanasan dan sirkulasi gas. Sedangkan Ostwald melakukan percobaan dengan mennggunakan katalisator. Katalisator diyakininya dapat  meningkatkan suhu dan tekanan. Hanya saja Haber menginginkan lebih dari itu. Kemudian ia melakukannya dengan membuat filamen seperti dalam lampu pijar.

Pada Maret 1909, Tim Haber melakukan percoban dengan meletakkan elemen lampu pijar berwarna hitam kebiru-biruan dalam ruangan bertekanan tinggi yang disebut osmium, kemudian di atasnya dialirkan nitrogen panas dan hidrogen. Dari proses ini berhasil memproduksi amonia yang melonjak. Hasil penelitian ia laporkan ke BASF pada 23 Maret.

Keberhasilan Haber ini diragukan August Bernthsen, direktur penelitian BASF. Osmium tak bisa bertahan lama pada suhu tinggi dan tekanan yang sangat  tinggi. Carl Engler membuat laporan keraguan ini. Keraguan ini semakin meruncing setelah Heinrich von Brunck muncul bersama Bernthsen dan ahli kimia dan berusaha menghancurkan  mesin Ostwald, Carl Bosch.

Carl Bosch telah bekerja di perusahaan tersebut kurang dari setahun, sebagai ahli pewarnaan/pencelupan. Kmeudian dipekerjakan khusus untuk mereplikasi mesin pembuat amonia Ostwald. Sayangnya ia tidak dapat bekerja maksimal pada bidang barunya tersebut.

chapter 9

Haber merayakan pesta. Setelah pesta selesai, segala hal berlalu semakin cepat. Bosch bertekad untuk membangun mesin yang lebih besar. Haber dan Bosch bekerja sama selama beberapa minggu ke depan. Namun tak lama kemudian, Haber jatuh sakit dan dilarikan ke rumah sakit di Swiss.

Bosch menjalankan proyek tersebut. Dia membentuk grup peneliti untuk mengembangkan mesin Haber. Alwin Mittasch bertanggung jawab untuk katalis. Franz Lappe  bertugas memandu desain mesin. BASF ingin segala penemuan baru dipatenkan.

Setelah Haber sembuh, keduanya kembali bekerja sama untuk menciptakan paten paten lain. Kabar kesuksesan Haber membuat banyak perusahaan melirik Haber dan Robert Le Rossignol.

Pada bulan oktober, Haber memberitahu  BASF bahwa ia didatangi Auer, perusahaan raksasa Berlin yang memberikan tawaran menggiurkan kepada Haber jika Haber membantu mereka mengembangkan program Nitrogen. Tak ingin kehilangan Haber, BASF dengan terpaksa mengubah kontrak perjanjian dengan Haber.

Memberikan Haber gaji tahunan serta keuntungan lain yang sangat menguntungkan Haber. Meskipun tidak senang dengan hasil renegosiasi Haber, Brunck memastikan tim Haber memiliki segala hal yang dibutuhkan. Dia juga memberi Bosch kekuasaan penuh atas kebutuhan yang diperlukan.

Brunck dan Bosch sangat optimis akan teknologi. Mereka berdua memiliki ketertarikan yang sangat kuat tentang efisiensi dan kecepatan produksi dari suatu bahan. Mereka berdua percaya bahwa orang sukses adalah yang berinovasi secara cepat dan tangkas.

Berbeda dengan Haber yang memiliki keraguan untuk mengembangkan idenya seperti rencana Bosch untuk memperbesar skala produksi amonia mereka. Haber ragu reaksinya tidak berjalan dengan baik jika dilakukan pada skala industri, terlebih ketersediaan katalis yang sangat minim.

Bosch tetap melangkah, bertujuan untuk mengubah mesin Haber menjadi sebesar pabrik. Desain peralatan dan pengembangan katalis berjalan paralel. Haber hanya menemukan 2 elemen yaitu Osmium dan Uranium yang cocok dengan mesinnya.

Namun, perusahaan hanya bisa menghasilkan 750 ton ammonia dari osmium, sedangkan targetnya adalah 10-20 kali lipatnya. Uranium sebagai cadangan juga langka dan mahal. Uranium juga kurang efektif jika terekspos ke air atau udara. Bosch menyuruh Mittasch mencari katalis lain.

Mittasch terus berusaha untuk menemukan katalis yang cocok. Semua katalis logam murni dia coba untuk proses ini. Namun, dari semua logam tersebut, tidak ada yang menyaingi keefektifan osmium dalam memproduksi amonia.

Pada pertengahan September 1909, sekitar hanya 2 bulan semenjak penelitian pencarian katalis dimulai, Mittasch melakukan percobaan pada baterai mineral-mineral yang mengandung besi. Salah satunya, Magnetit Skandinavia, berhasil memproduksi ammonia dalam jumlah besar.

Mineral yang sama menghasilkan amonia yang berbeda, tergantung tempat tambangnya. Oleh karena itu, Mittasch mencampurkan besi murni dengan material-material tambahan sehingga ditemukan campuran yang tepat. Material yang ditambahkan ini disebut promotor.

Promotor inilah yang membuat besi dapat bekerja sebagai katalis. Penambahan aluminium oksida kepada besi memberikan hasil yang hampir sama baik dengan Osmium milik Haber.

Penambahan kalsium pada campuran tersebut memberikan hasil yang lebih bagus lagi. Katalis yang dihasilkan menggunakan promotor membuka era baru dalam industri katalis kimia.

Pada Januari 1910, BASF memberitahu Haber terkait katalis baru tersebut. Hal ini menjadi titik akhir keberadaan Haber di perusahaan. Haber tidak terlalu peduli, dia lebih mementingkan reputasi dan rekognisi atas pencapaiannya.

Dia pertama kalinya mengumumkan penemuannya kepada publik pada 28 Maret 1910 dengan pidato berjudul “Making Nitrogen Usable”. Setahun kemudian, Haber memutuskan untuk hengkang dari BASF dan meninggalkan Karlsruhe.

Haber lalu melanjutkan karir bersama Leopold Koppel di Berlin dan bersama-sama menjadi penemu utama dari institusi sains terkenal, Kaiser Wilhelm Institute for Physical Chemistry and Electrochemistry.

chapter 10

Alwin Mittachs memiliki katalis yang bagus, tapi dia mencari yang bisa memacu reaksi amonia menghasilkan yang lebih besar. Ketika usahanya berakhir pada 1920, Mittasch memperkirakan dia telah menjalankan sekitar dua puluh ribu percobaan. Dia tidak pernah menemukan katalis yang lebih baik daripada campuran besi-aluminium-kalsiumnya. Katalis itu penting, hanya permulaan. Carl Bosch menghadapi segunung tantangan, proses amonia semuanya terhubung erat, satu proses terus mengalir ke proses berikutnya, kerusakan pada titik mana pun dapat mematikan semuanya. Karena katalis baru dapat “diracuni” oleh kontaminan, kemurnian gas sangat penting. Lima belas tahun sebelum Fritz Haber bekerja dengan amonia, Pabrik Bir Guinness di Dublin meminta sebuah mesin kepada penemu Jerman untuk menjaga minumannya tetap dingin, yaitu dengan mesin pendingin yang efisien dengan memanfaatkan hukum alam: gas menjadi dingin saat mengembang. Udara cair memungkinkan pemurnian oksigen dan nitrogen.

Untuk mendapatkan hidrogen dalam jumlah besar adalah mendapatkannya dari air (“H” dalam H2O adalah hidrogen), tetapi jumlah yang dibutuhkan sangat besar. Mengalirkan arus listrik melalui air dapat melepaskan hidrogen keluar sebagai gas, tetapi prosesnya lambat dan mahal. Teknik lain yang disebut metode air-gas, membuat gas hidrogen dengan menghembuskan uap di atas kokas yang bercahaya, tetapi menghasilkan karbon monoksida. Salah satu anggota tim Bosch menemukan pendekatan gas-air yang menghasilkan hidrogen dalam jumlah besar dengan biaya lebih rendah, sambil membuang sedikit karbon monoksida. Hidrogen yang dihasilkannya tidak cukup murni dan dibersihkannya dari gas yang terkontaminasi. Ada larutan mengandung tembaga dapat membersihkan gas beracun, tetapi larutan tersebut berkarat pada besi. Dia menyerahkan masalah tersebut kepada salah satu ahli kimia muda yang berkembang pesat, Carl Krauch. Setelah beberapa bulan, Krauch menemukan jawaban yang sangat sederhana: tambahkan sedikit amonia.

Mereka membangun dua oven pertama dari silinder baja setinggi lebih dari delapan kaki, dengan dinding lebih dari satu inci tebal. Oven cukup besar untuk menghasilkan ratusan pon amonia per hari, jika berhasil. Tiga hari kemudian kedua oven meledak. Satu inci baja telah retak. Dia memeriksa bagian tipis di bawah mikroskop. Baja dari luar silinder, sisi terjauh dari amonia, terlihat cukup normal. Tetapi logam bagian dalam, baja yang dekat dengan tekanan tinggi dan panas, membengkak dan menembus retakan garis rambut. Uji kekuatan menunjukkan bahwa logam dalam telah kehilangan elastisitasnya. Mereka mencoba berbagai cara, tetapi baja tetap retak.

Dinding oven terbuat dari baja karbon terbaik Krupps, yang terkuat. Bosch menemukan fakta bahwa di area dinding oven yang paling rusak, karbon menghilang dari baja. Setelah karbon hilang, hanya besi lunak yang tersisa, tetapi dindingnya tidak melunak, rapuh. Tampak seolah-olah gas hidrogen di dalam oven entah bagaimana dipaksa masuk ke dalam logam, bereaksi dengan suatu cara, melemahkannya, membuatnya retak, hidrogen. Tidak ada cara untuk menghilangkannya. Hanya dua pilihan: temukan logam baru yang akan menahan efek hidrogen, atau temukan cara untuk melindungi baja yang ada.

Bosch memiliki permukaan bagian dalam dari dinding baja karbon tebal yang berlekuk sehingga setiap gas yang terperangkap di antara liner dan dinding dapat bersirkulasi dan dikeluarkan. Mereka semua begitu fokus untuk membuat dinding luar kedap air, menahan gas dan tekanan. Jika hanya sedikit yang bocor, dan perlahan bocor ke area yang luas, konsentrasinya tidak akan cukup untuk menimbulkan bahaya. Solusi lain berteknologi rendah, biaya rendah, gaya Bosch. Para pekerjanya mengebor sejumlah perforasi kecil, masing-masing sebesar pensil, melalui dinding luar baja karbon yang pernah tak tertembus. Mereka menyebutnya Lubang Bosch.

Pada akhir tahun 1911, oven prototipe berjalan dengan sempurna untuk jangka waktu yang lama, menghasilkan berton-ton amonia dengan biaya lebih mura. Penelitian itu mahal, tetapi karena masalah demi masalah terpecahkan, sistem akhir sangat efisien. Solusi Bosch tidak berbiaya tinggi, diidealkan, atau secara teoritis sempurna; mesinnya bukanlah mesin yang sempurna. Pabrik prototipe BASF Bosch menghasilkan lebih dari dua ton amonia sehari. Bosch sekarang telah memperluas tim risetnya ke titik di mana.

Saat itulah, pada September 1911, BASF menerima kabar bahwa paten dasarnya tentang fiksasi nitrogen tidak berharga. Gugatan untuk membatalkan mereka diajukan oleh perusahaan kimia pesaing besar, Hoechst. BASF terus melanjutkan rencana untuk pabrik Oppau sambil menempatkan tim pengacara untuk menangani gugatan pembatalan tersebut. Dua bulan kemudian, pada 4 Desember 1911, teman, mentor, dan bos Bosch, pendukung terpenting taruhan nitrogen BASF, Heinrich von Brunck, meninggal. Tiba-tiba, sepertinya, semua taruhan dibatalkan.

chapter 11

Hoechst, perusahaan kimia, yang terbesar pula di zat warna, menjadikan BASF sebagai kompetitor, memanfaatkan ketidakberhasilan paten alat nitrogen. Sementara itu, Haber tengah menjabat sebagai pemimpin Kaiser Wilhelm Institute (KWI, lembaga penelitian baru yang terpisah dari industri) bidang Kimia Fisik dan Elektrokimia. Ia juga merasa disinilah dapat menunjukkan kontribusinya kepada Jerman. Tak butuh lama hingga dirinya menjadi pusat perhatian oleh pemerintah berkat keahliannya. Kabar tidak sahnya paten akhirnya sampai di Haber, ia pun diminta BASF mengembalikan sisa paten. Nernst, yang juga diundang untuk melihat laboratorium BASF unutk menentukan apakah temuan BASF dapat dipatenkan atau tidak, bersepakat untuk berdiskusi lebih jauh tepat sebelum sidang di Leipzig. Hoechst optimis dalam sidang, dengan adanya rekaman Oswald bahwa penemuan Haber merupakan ekstrapolasi dan tambahan aplikasi dari penaikan tekanan sistem yang telah dieksplor sejak 1900. Namun, tiba-tiba Nernst datang dan menyampaikan bahwa temuan Haber berbeda dari yang dilakukannya; tekanan jauh lebih tinggi, sistem, dan proses yang baru. Hal ini menjadikan Haber dan BASF pantas mendapat paten.

Kemajuan ini pula menghilangkan keraguan stakeholder BASF yang menentang proyek nitrogen. Apalagi dana yang dikeluarkan benar-benar berhasil menciptakan amonia dengan jumlah berton-ton, siap untuk diproduksi skala besar. Mei 1911, Bosch bersiap merencanakan design dan konstruksi, mengecek kompresor, oven, pembeku nitrogen bebas, pengubah amonia menjadi fertilizer, perpipaan, elektrivitas, ditambah rel khusus transpor barang dan tempat tinggal ribuan karyawan. September 1913, pabrik Oppa beroperasi, menghasilkan ton amonia yang setara nitrat Chile. Fokus BASF selanjutnya tertuju pada Otto Schonerr, yang lebih baik ketimbang milik Norwegia, karena tidak bergantung kepada air terjun sebagai sumber listrik serta dapat di scale-up. Oven milik Oppau juga melepas panas besar-besaran, walaupun membutuhkan listrik berdaya besar dan sistem yang mahal, walaupun dalam sekejap balik modal. Pengembangan oven dilakukan 2 tahun kemudian, oven berukuran silinder, mirip pipa, panjang 20 kaki, menjadi tujuan. Terakhir, pekerja ditingkatkan 20% selama 2 tahun, transportasi maupun tempat tinggal diperbanyak, sebagai konsekuensi pekerjaan 24/7 dengan tiap shift 9 jam.

Kemajuan Bosch membuat BASF tak terkenal hanya akan amonia, namun juga industri dengan peralatan bertekanan tinggi. Paten diklaim, antara lain aplikasi oven, katalis, kerangan magnetik, aliran gas kontinu, alat ukur densitas gas, heat exchanger, sistem recycle, dsb. Di musim panas 1913, Nernst dan Planck pergi ke Zurich untuk menemui Albert Einstein, sambil dibujuk kembali ke Berlin dan menjadi bagian dari KWI. Einstein bertemu dengan Haber, namun mereka berbeda sudut pandang. Haber, sangat nasionalis dan pro-Prussian, militer, dan kaisar; sementara Einstein seorang kosmopolis dan freethinker. Einstein pun menulis bahwa ia harus menerima sifat Haber yang terkadang sombong. Namun mereka tetap berkerabat, Haber membantu masalah perceraian Einstein, sementara Einstein mengajari anak Haber matematika. Einstein, yang benci militerisme, terpuruk mendengar perang antara Austria-Serbia dan Jerman-Rusia, sementara Haber siap dalam pelayanannya

chapter 12

Pada pertengahan 1914, Bosch berhasil membujuk Pabrik Oppau, setelah ia menyempurnakan hasil penelitiannya tentang meningkatkan efisiensi dan kinerja pupuk berbahan amonia. Kehadiran pupuk ini dimaksudkan untuk mengganti kebiasaan petani yang sudah terbiasa menggunakan pupuk berbahan natrium nitrat “Chilli”. Selain itu, ia ingin meyakinkan para petani bahwa pupuk amonia sama baiknya dengan pupuk natrium nitrat.

Hasil penelitian Bosch mendapat dukungan dari Jerman dan Norwegia. Beberapa waktu kemudian, Amerika Serikat mengikuti langkah Haber. Mereka memanfaatkan listrik yang bersumber dari air terjun Niagara untuk menghasilkan reaksi tertinggi antar N2 dengan kalsium hibrida, salah satu perusahaan yang menggunakan teknik adalah American Cyanamid.

Hasil penelitian Bosch membawa keberuntungan bagi perusahaan BASF, selain mendapatkan keuntungan finansial, perusahaan ini pun nmendapatkan tawaran untuk memperluas pabrik dibawah nama “Oppau”, namu karena biayanya terlalu tinggi, BASF masih ragu untuk melakukannya.

Ketika terjadi peperangan antara Jerman dan Perancis, nitrat Chilli menjadi salah satu bahan peledak yang banyak digunakan. Kondisi ini sangat menguntungkan pihak Jerman karena ia memiliki cadangan nitrat untuk enam bulan.

Belajar dari pengalaman ini, Bosch berkeyakinan, suatu saat asam nitrat akan menjadi sangat berharga. Surat Haber memicu diskusi tingkat tinggi di BASF. Bosch dan anggota dewannya telah memikirkan tentang nitrogen untuk menjadi produk utama mereka.

Efektifitas penggunaan nitrat atau nitrogen terus menjadi bahan perbincangan. Pada November 1914, Jerman memperkirakan bahwa 29 kiloton nitrogen tetap akan menghasilkan cukup bubuk mesiu untuk memasok militer sepanjang tahun peperangan. Setahun kemudian, ketika perang berlarut-larut, mereka membakar sebanyak itu tiap sepuluh minggu.

Pemerintah mulai berurusan dengan industri cyanamid, mendanai perluasan pabrik mereka sebagai cara untuk mendapatkan lebih banyak bahan peledak. Haber berpikir bahwa itu adalah kesalahan setidaknya karena dua alasan: pertama, prosesnya tidak efisien dibandingkan dengan Haber-Bosch, yang membutuhkan lebih banyak tenaga kerja per ton nitrogen tetap dan mengkonsumsi lebih banyak tenaga, dan kedua, karena dia secara pribadi tidak akan mendapat untung dari Itu. Satu-satunya cara baginya untuk mendapatkan keuntungan dari kebutuhan masa perang akan nitrogen adalah dengan menemukan cara untuk mengubah amonia Haber-Bosch menjadi asam nitrat dalam skala pabrik.

Bosch memutuskan mencari cara yang lebih baik. Mittasch memerintahkan timnya untuk mencari pengganti platinum (sesuatu yang sama baiknya tapi lebih murah). Mereka dengan cepat menemukan campuran besi lainnya, kali ini menggunakan bismut sebagai pemicu

Pemerintah menawarkan cara untuk membantu membayar biaya ekspansi, yang kala itu diperlukan untuk bersaing. Oppau juga mengetahui bahwa bentuk utama pupuk yang telah diproduksinya, amonium sulfat, masih kurang diminati petani dibandingkan sendawa Chili. Kemampuan mengubah amonia tidak hanya membuka pasar senjata tetapi akan membantunya menawarkan produk baru ketika perang usai. Begitu bisa membuat produk Chili di pabriknya sendiri, Jerman akhirnya akan sepenuhnya bebas dari perdagangan Amerika Selatan dan risikonya — seperti yang diharapkan Ostwald — dan BASF akan meraup untung.

chapter 13

Fritz Haber berbakti dan setia kepada kaisarnya. Dia memiliki banyak gagasan terkait sains yang dapat membantu Jerman memenangkan perang. Dia menyewa penjahit untuk membuatkannya sebuah seragam yang elegan. Dia menjadi semakin rapi setiap harinya, seperti orang-orang Prusia.

Jerman merupakan negara yang masih muda, dibentuk pada tahun 1871. Sebelum Perang Dunia I, Jerman terkesan egois dan haus akan rasa hormat. Kasus Jerman juga rumit karena keberadaan Prancis dan Inggris yang menjadi pusat segala perhatian. Jerman lahir terlambat untuk membentuk kerajaan kolonial, oleh sebab itu mereka lebih fokus untuk memperkuat aspek internal seperti pengembangan teknologi industri, sistem pendidikan, militer, dan sains.

Jerman memiliki gagasan yang unik terhadap kebudayaan mereka, melihat diri mereka sebagai das Land der Dichter und Denker (tanah penyair dan ahli pikir). Mereka miskin lahan dan sumber daya alam, namun penuh akan rasa nasionalisme. Hal ini dimanfaatkan oleh Otto con Bismarek untuk membentuk negara-negara bagian dan kerajaan menjadi satu kebangsaan. Jerman membutuhkan militer yang kuat serta raja yang hebat untuk bisa bertahan. Sayangnya pemimpin mereka, Kaiser Wilhelm II, adalah orang yang tidak stabil. Wilhelm bisa membuat kagum semua orang dengan kinerjanya yang baik, namun selanjutnya ia dapat menjadi murka, atau terikat obrolan konspirasi. Ketika sedang kesal, letupan emosinya semakin ganjil dan tidak dapat diprediksi. Pada 1890, terdapat berbagai pembicaraan untuk menjatuhkan Wilhelm, namun tak ada yang berhasil.

Perang Dunia I, dinamakan sebagai perang ahli kimia. Hal ini akurat untuk Jerman yang merupakan negara dengan edukasi tinggi. Sains menghasilkan kekayaan dan kekuatan kepada Jerman; juga menghormati pria dan wanita dari berbagai bagian politik dan latar belakang etnis. Bahkan Kaisar Wilhelm juga seorang penggemar sains. Haber bekerja keras untuk mendapatkan pengakuannya. Dia menjadi Geheimra, semacam konselor, dan dihormati dimanapun di Berlin. Dia mengubah institutnya menjadi sesuatu yang mirip dengan pusat penelitian militer. Sebagai seorang Yahudi Jerman, dia merasa bahwa peperangan merupakan suatu sarana untuk membuktikan kelayakannya sebagai seorang warga Jerman dengan bertarung untuk kaisarnya.

Istri Haber semakin putus asa dengan Haber yang semakin memikirkan perang. Clara Immerwahr lahir di Breslau dari keluarga Yahudi yang sukses dan merupakan seorang yang ambisius dengan ilmu kimia. Clara dan Haber menikah beberapa bulan setelah Clara mendapatkan gelarnya. Pada awalnya, Haber terlihat sangat mencintai Clara, namun akhirnya terlihat bahwa ambisi Haber sebenarnya adalah negara dan sains. Clara tidak puas dengan pernikahan mereka. Beberapa minggu setelah Hermann (anak pertama mereka) lahir, Haber pergi untuk melakukan tur fasilitas sains selama 4 bulan di AS. Saat Haber pulang, dia seakan renggang terhadap Clara. Masalahnya adalah Haber menikahi seorang lulusan Ph.D yang berbakat, namun menginginkan istri yang memfokuskan perhatian pada kehidupan rumah. Clara mulai menderita. Di saat suaminya sibuk mengurus mesin amonia, dia menulis surat yang berisikan keluh kesah dan perasaannya.

Setelah Haber pindah ke Berlin dan menjadi ketua institut, hubungannya dengan Clara menjadi semakin buruk. Dia menjadi lebih murung dari sebelumnya. Sementara itu, di sisi lain, Haber sering mengikuti acara-acara sosial dan menghabiskan waktu di klub. Lalu dia bertemu dengan Charlotte Nathan, seorang wanita cantik dengan tipe sangat ideal pada saat itu.

Beberapa bulan setelah perang meletus, institut Haber mendapat banyak bantuan dana dari pemerintah Jerman dengan harapan untuk menciptakan senjata baru yang lebih efektif selama perang. Haber dan timnya mencoba banyak gas yang dapat dipakai untuk melumpuhkan pergerakan lawan. Setelah sekian lama bereksperimen, dipilih gas klorin, gas yang berat sehingga tidak mudah menguap serta toksik.

Namun, komandan perang Jerman menolak ide Haber ini karena takutnya menjadi skandal perang baru yang memberikan dampak kerusakan yang besar. Di sisi lain, komandan perang Jerman takut ide Haber terdengar oleh pihak lawan. Akhirnya, ide Haber ini disepakati dan dipakai pada “Battle of Ypres” melawan tentara sekutu pada pertengahan April 1915.

Semburan gas menyebabkan kepanikan di antara tentara sekutu. Banyak di antara tentara sekutu yang berlari menjauh dari medan perang karena takut semakin teracuni oleh gasnya. Akan tetapi, keadaan ini disia-siakan oleh tentara Jerman. Serangan balik dari tentara Kanada pada pihak sekutu berhasil memukul mundur tentara Jerman dari medan perang.

Hal ini membuat kedua pihak untuk mengembangkan kemampuannya lebih dalam lagi. Pihak sekutu berencana untuk membuat masker pelindung gas, sedangkan pihak Jerman berencana mengembangkan gas yang lebih ampuh lagi.

Mudah untuk berpikir bahwa peristiwa bunuh diri Clara sebagai protes terhadap politik. James Franck, teman Haber, mengatakan bahwa suaminya yang terlibat dalam peperangan juga menjadi sebab dari bunuh dirinya Clara. Namun, dia juga kecewa dengan kehidupannya. Dia putus asa karena berbagai alasan lain. Respon Haber terhadap kematian Clara juga sangat kompleks dan dingin.

Pada Oktober 1914, Haber menandatangani pernyataan publik bernama Manifesto to the Civilized World. Namun manifesto ini menimbulkan kontra. Ketika Haber diketahui merupakan dalang dari penyerangan gas di Ypres, dia dikenal sebagai kriminal.

Bosch fokus untuk membangun pabrik di Leuna, didesain menjadi fasilitas industri terbesar di dunia. Kesepakatan yang dilakukan BASF dengan pemerintah pada April 1916 menjanjikan peningkatan produksi nitrat (dari lima ribu ton per bulan menjadi tujuh puluh lima ribu ton). Tim BASF mulai bekerja intens. Untuk membangun Leuna, para pekerja digantikan dengan tentara, tahanan perang, ratusan penduduk Belgia, dan wanita. Mereka berhasil membuat Bosch terkagum. Carl Krauch menemukan cara untuk menghentikan korosi di Oppau. Krauch menjadi pemecah masalah yang paling diandalkan Bosch.

Pada 27 April 1917, oven amonia pertama mulai digunakan. Pabrik Leuna dibuat bukan untuk memproduksi amonia, tetapi untuk memproduksi nitrat. Keluarannya melonjak dari 36,000 ton amonia pertahun menjadi 160,000 ton pertahun pada akhir peperangan, dengan rencana untuk meningkatkan produksi menjadi 240,000 ton. Keluaran ini hampir seluruhnya disalurkan ke mesin perang Jerman.

chapter 14

Lebih dari setahun setelah kaisar turun tahta, Jerman ambruk mendekati anarki. Sejak awal, Jerman menghadapi tantangan yang luar biasa. Pabrik milik Jerman di negara Sekutu dilelang dan rahasia industri mereka disita.

Ketika perang berakhir, para pemenang menduduki area Oppau dan Ludwigshafen. Bosch tahu bahwa akan sulit bagi pesaing untuk meniru kesuksesannya hanya dengan menyita basis hak paten nitrogen. Tapi lain halnya jika mereka menyita pabrik yang kemungkinan besar akan membongkar rahasia amonia mereka.

Dua dari tiga perusahaannya dikendalikan Prancis entah untuk berapa lama. Sebelum Prancis tiba, BASF mengangkut sebanyak mungkin material ke tempat yang aman. Prancis, sementara itu, mendirikan pos militer di Oppau. Dalam jangka panjang, ia harus menyangkal rahasia pembuatan amonia ke Sekutu.

Namun, dalam jangka pendek, dia perlu menghasilkan uang untuk BASF dan membuat para pekerjanya sibuk. Pada Maret 1919, Bosch memanjat dinding dan menghindari penjaga untuk menuju pertemuan rahasia, sebagai perwakilan dari industri kimia Perancis. Dia menawarkan kesempatan kepada Perancis untuk membangun pabrik Haber-Bosch dan menginginkan janji bahwa Oppau dan Leuna tetap utuh. Prancis kemudian membayar BASF lima juta franc ditambah sedikit royalti untuk tiap ton amonia yang diproduksi.

chapter 15

Dua tahun setelah Clara bunuh diri, Haber menikahi Charlotte. Pernikahan ini tidak lepas dari masalah. Pada 1919, Haber dan keluarganya pindah ke Swiss, setelah muncul rumor bahwa Haber masuk sebagai daftar penjahat perang.

Akan tetapi, Haber malah mendapatkan hadiah Nobel pada November 1919 berkat sintesis-ammonia yang ditemukannya. Banyak pihak mengecam hal ini. Tentu saja, siapa yang lupa akan kejahatan Jerman di perang Dunia 1?

Haber masih berhasrat mengembangkan gas beracun sebagai senjata Jerman. Ia mengabaikan semua perjanjian yang mengakhiri perang Dunia 1. Ia mengontak pihak militer Jerman untuk mewujudkan pabrik gas beracun. Bahkan, Spanyol dan Uni Soviet bergabung dalam proyek ini.

Haber memang seorang patriotik. Selain pabrik gas beracun, ia berusaha membayar semua utang Jerman sendirian. Terinspirasi dari studi lama tentang kandungan 6 mg emas per ton air laut, ia pergi meneliti kandungan emas di lautan. Ia merahasiakan hal ini dari khalayak umum.

Berbagai pelayaran ia tempuh untuk menguji kandungan emas dalam air laut. Namun, hasilnya selalu sama. Kandungan emas benar-benar kecil, bahkan 500 kali lebih sedikit dari studi yang ia baca. Haber pun akhirnya menyerah.

chapter 16

Pada tahun 1920-an, Bosch dipercaya mengelola perusahaan kimia terbesar yang memiliki peralatan teknologi baru. Namun, pada awal menjabat sebagi pengelola pabrik, situasi negaranya sedang dilanda krisis keuangan. Di kota Leuna beberapa karyawan mengundurkan diri, terutama para pekerja yang belum berpengalaman di pabrik amonia.

Bosch melakukan reformasi terhadap manajemen buruh, salah satunya penerapan waktu kerja selama delapan jam dan lima hari dalam semingu. Untuk kesejahteraan karyawan ia menyediakan perumahan serta bonus untuk hari libur keagaamaan, dalam hal ini hari natal.

Pada musim semi 1921, ribuan buruh Leuna, yang diorganisir aktivis komunis mengambil alih Leuna dan membarikade pintu masuk pabrik pimpinan Bosch. Mereka melakukan mogok kerja. Pabrik pun lumpuh hampir selama sepuluh hari.

Bosch dan manajernya membatalkan beberapa perjanjian sebelumnya dan mengambil beberapa hak untuk berorganisasi. Langkah-langkah keamanan diberlakukan. Hanya satu masalah kecil yang mereka hadapi sejak awal, yaitu pupuk granular yang cenderung menumpuk di penyimpanan, menyerap air dari udara dan mengeras menjadi massa seperti batu. Sementara petani lebih suka terhadap produk Chili yang dapat diandalkan. Padahal berdasarakan penelitian, campuran nitrat-sulfat juga aman untuk disimpan dan dikirim selama proporsi nitrat tidak terlalu tinggi.

chapter 17

Pada pertengahan Mei 1923, Prancis berencana untuk mengambil alih pabrik milik Bosch di sekitar sungai Rhine. Pabrik yang berada di sisi wilayah Prancis dikuasai dan diambil produk-produknya. Bosch dan manajer perusahaan melarikan diri ke Heidelberg.

Pemerintah Jerman tidak dapat melunasi reparasi pabrik Bosch karena hiperinflasi. Prancis banyak menguasai pabrik, termasuk pabrik milik Bosch. Namun, pada tahun 1923, Jerman dapat mengontrol inflasi dan Bosch kembali menata ulang pabriknya.

Setalah itu, BASF menjadi pabrik produksi pupuk terbanyak di dunia. Namun, hal tersebut tidak berlangsung lama karena banyak pabrik dari negara lain yang sudah dapat mengoperasikan proses Haber-Bosch dengan lebih baik. Kompetisi amonia semakin ketat.

Bosch pergi ke AS dan menemukan banyak wawasan baru. Dia menyimpulkan bahwa dunia kelak akan banyak menggunakan kendaraan. Oleh karena itu, dunia akan membutuhkan bahan bakar untuk menggerakkan kendaraan tersebut, salah satunya adalah bensin.

Masalah terbesar pada masa itu adalah krisis minyak bumi yang akan habis. Bosch berpikir untuk menciptakan pabrik pemroduksi bensin sintesis dari batu bara bersama dengan Friedrich Bergius. Namun, muncul banyak masalah terkait infrastruktur pabrik BASF yang harus disusun ulang.

Bosch percaya masalah tersebut dapat diatasi. Bosch tetap ingin menjalankan bisnis minyak bumi. Pertemuan lalu diadakan oleh Duisberg untuk mendiskusikan hal ini. Hasilnya sebagian besar peserta berpihak pada Bosch.

Komunitas lalu dibentuk dengan nama Interest Community of Dye Industry. Bosch ditunjuk sebagai direkturnya. Saat Farben diluncurkan, Bosch membeli paten Bergius dan memulai timnya untuk bekerja, memasang berbagai perlengkapan dan persiapan dengan standar tinggi.

chapter 18

Fritz Haber, selama 1920-an, membantu mendorong kimia ke batas biologi dan fisika, menghasilkan temuan penting tentang sifat koloid, reaksi berantai, partikel bermuatan, gas, dan api serta ledakan.

Pada awal 1920, Haber dan Charlotte memiliki anak kedua, seorang putra. Tahun 1924 mereka mencoba memperbaiki pernikahan. Pada Desember, 1927, mereka bercerai, tiga hari sebelum ulang tahun Haber kelima puluh sembilan.

Seorang jurnalis Jerman menyamar sebagai buruh Leuna, dia menggambarkan Leuna adalah neraka. Untuk Bosch, Leuna ialah kemenangan kecerdikan manusia, daripada neraka industri.

Standard Oil membeli hak untuk mengeksplorasi dan mengeksploitasi proses bahan bakar bertekanan tinggi Farben. Sebagai gantinya, Standard memberi saham Farben senilai 35 juta dolar (150 juta mark).

Pada akhir 1920-an ladang minyak baru ditemukan di Oklahoma. Pada tahun 1930, sumur minyak tumbuh di 6 negara bagian. Bensin dijual seharga 1 dolar per galon, bahkan serendah 9 sen per galon. Dukungan untuk bensin Leuna, atau Leunabenzin, sama dengan dukungan untuk Jerman yang kuat. Agar Leunabenzin dapat bersaing, perusahaan ingin tarif minyak impor dinaikkan (agar Leunabenzin tetap kompetitif di pasar Jerman) dan pendanaan pemerintah untuk pabrik tersebut.

Farben tidak lagi memiliki satu-satunya pabrik Haber-Bosch di dunia, tetapi bisa dibilang yang terbaik. Farben membuat kesepakatan untuk pabrik yang akan dibangun di Amerika Serikat. Karet sintetisnya, dalam bentuk yang disebut Buna, masih belum sempurna, tetapi sepertinya akan sempurna. Segalanya bisa jauh lebih buruk. Tiba-tiba saja.

chapter 19

Setelah kontrak Farben dan Standard terjalin, saham AS hancur, berdampak kepada Jerman. Usaha bangkrut dan pengangguran meningkat. Daya beli produk amonia dan nitrogen berkurang drastis. Pendapatan Farben menurun tajam. Bosch khawatir pula terhadap Carl Duisberg, pemimpin Bayer, yang ingin menghentikan proyek bensin sintetik (synfuels). Hal ini jelas karena di tahun depresi, biaya operasional sangat tinggi, sementara pemerintah harus membayar utang ke AS. Tak hanya itu, kalahnya biaya jual bensin per galon dibanding pabrik Oklahoma turut menskeptiskan kebertahanan pabrik Leuna.

Bosch bersikeras tidak menutup Leuna. Alasannya, muncul ribuan penganggur, kerugian investasi, dan terhentinya produk syngas. Padahal, syngas justru perlu ditambah laju produksinya, sebagai bahan produksi amonia dan synfuels. Ditambah, Farben juga tengah fokus pada leunabenzin sebagai sumber bahan bakar mobil. Usaha ‘lobi’ berhasil, impor bensin dibuat mahal. Namun, hal ini tak menjadikan leunabenzin laku (hanya terjual 20% dari kapasitas). Setidaknya 2 kebahagiaan muncul di hidup Bosch selama masa depresi, yaitu penghargaan Nobel dan temannya, Bruning, yang berhasil menjadi kanselir. Keduanya sangat tahu nasib Jerman kedepan; berusaha agar politik dan bisnisnya tidak hancur.

Bosch sangat mendukung Bruning. Bosch pun berusaha melobi Bruning untuk membuat kebijakan yang membantu pengembangan Leuna dan syngas. Perbincangan sudah dilakukan sejak awal 1932. Namun, dihentikan pada April 1932.

Sementara itu, Nazi dan Hitler semakin popular. Bosch khawatir dengan hal ini. Ideologi Nazi hanya akan menimbulkan kebencian publik terhadap Jerman. Untung saja, Hindenburg masih mengungguli Hitler di pemilu Jerman 1932, berkat upaya Bruning. Akan tetapi, setelah itu Bruning justru diminta mundur dari jabatannya sebagai kanselir. Pada 1933, Hitler justru ditunjuk sebagai kanselir Jerman.

Haber mulai beradaptasi di bawah pengaruh Nazi. Tak lama setelah naiknya Hitler, Jerman mengalami krisis. Kekacauan banyak terkait dengan Hitler dan Nazi. Pada Maret 1933, gedung pemerintahan diwajibkan mengibarkan bendera Nazi. Selanjutnya, Nazi menggaungkan boikot segala urusan umat Yahudi. Para hakim Yahudi pun diminta turun dari jabatannya. Pada 7 April 1933, Hitler mengeluarkan dekrit untuk membersihkan pemerintahan dari ras Arya. Haber terkejut dengan segala perubahan itu. Jerman yang ia impikan hancur seketika.

chapter 20

Setelah dekrit Hitler diumumkan, dikeluarkan perintah reorganisasi Institut (pemberlakuan pemecatan bagi ilmuwan Yahudi). Haber yang bertugas untuk pemecatan pun dilanda kegalauan. Awalnya, ia memutuskan untuk memecat dua kepala departemen Yahudi yang ia hormati. Namun, pemerintah meminta pembersihan total yang tak bisa dipenuhinya. Akhirnya, ia mengundurkan diri. Pengunduran itu memicu simpati publik, karena ia adalah alkemis yang penuh pengabdian.

Hitler adalah penggemar mobil. Ia memutuskan untuk mengembangkan mobil demi penggunaan mobil canggih di Jerman. Keputusan itu dinilai bijak oleh Bosch. Mendekati pemilu, banyak perusahaan memihak Nazi. Pemilihan musim semi pun dimenangkan Nazi. Sejujurnya, Bosch tak berpihak pada Nazi, tetapi demi kepentingan sains, ia mengabaikan hal itu. Akhirnya, Hitler & Bosch melakukan pertemuan. Sayangnya, hasil pertemuan itu gagal bagi Bosch, sebab Hitler tetap tak sudi memakai hal yang berhubungan dengan orang Yahudi.

Haber dan Bosch memiliki keterikatan akibat konflik dengan Hitler. Keduanya menemukan kelegaan dibalik pengunduran mereka. Haber berusaha mencari pekerjaan baru. Setelah sekian lama, ia akhirnya mendapatkan posisi di Cambridge, Inggris. Dalam posisi baru itu, kesehatan Haber sangatlah buruk, secara fisik dan psikis. Alhasil, ia memutuskan untuk kembali ke Swiss dan meninggal di sana karena sakit jantung.

chapter 21

Pasca meninggalnya Haber, Bosch semakin dilema untuk memecat sebagain besar pegawainya yang beretnis yahudi. Sementara itu, banyak perusahaan lain yang telah memecat pegawai beretnis Yahudi. Bosch ingin rezim Nazi cukup memindahkan orang-orang yahudi ke posisi yang lebih rendah saja, tanpa perlu memecatnya. Namun, keinginan tersebut tidak pernah tersampaikan. Di sisi lain, Nazi ingin perusahaan Bosch untuk memproduksi bensin sintesis lebih banyak lagi.

Di sisi lain, Max Planck dan segenap petinggi-petinggi Institut Kaiser Wilhelm merayakan hari memorial untuk mendiang Haber. Akan tetapi, acara tersebut berlangsung sangat ketat dan diawasi oleh pemerintah Jerman saat itu. Bahkan, acara tersebut tidak boleh disiarkan dalam koran.

Bosch hadir dalam acara memorial tersebut. Selepas itu, dia semakin mendekatkan peranan perusahaannya dalam kemiliteran Nazi, seperti bensin sintesis, karet buatan, dan senjata udara. Setelah 1935, dia malah jatuh depresi dengan kecanduan minuman beralkohol.

Bosch semakin depresi karena teknologi yang dia buat malah menghancurkan negara dan membunuh ribuan nyawa. Hitler menggunakan teknologi-teknologi tersebut untuk menginvasi Polandia dan bom yang dipakai saat itu adalah buatan Farben.

Pada Februari 1940, Bosch didiagnosa mengalami radang selaput paru-paru kronis akibat kebiasaan meminum alkohol secara berlebihan. Namun, Bosch tidak memedulikannya. Hingga akhirnya, dia meninggal pada tanggal 26 April 1940. Bosch meninggalkan pesan ke anaknya.

Pesan yang disampaikan Bosch tak lain adalah prediksi kekalahan Nazi dalam peperangan. Dia mengatakan bahwa Jerman akan dikuasai oleh Prancis atau Inggris. Lalu, kekalahan total Jerman akan terjadi saat perlawanan dengan Rusia. Semua langit akan menjadi gelap.

Prediksi Bosch benar-benar terjadi. Pada 12 Mei 1944, pasukan sekutu memborbardir Leuna, kota induk industri Jerman. Tentara sekutu berhasil menghancurkan semua pabrik yang ada di sana. Impian Bosch pun pupus, semua hasil kerja kerasnya hancur. Namun, mesin tersebut akan bangkit lagi untuk memenuhi kebutuhan pangan umat manusia.

chapter 22

Kelaparan massal yang telah diramalkan Crookes akhirnya terjadi pada tahun 1958, ketika jutaan orang di China diterpa kelaparan. Diatas segalanya, pemimpin komunis revolusioner mereka, Mao Zedong, mulai menegakkan kebijakan barunya. Perbedaannya adalah Haber-Bosch.

Transaksi komersial besar pertama yang dilakukan pemerintah China ialah memesan 13 pabrik nitrogen tetap Haber-Bosch yang terbesar dan paling modern di dunia. Itu adalah kesepakatan bisnis terbesar yang dibuat orang China dengan Barat sejak komunis berkuasa.

Sekarang, ratusan tanaman Haber-Bosch telah menghasilkan pupuk yang cukup bahkan untuk pola makan rata-rata di seluruh dunia. Berhasil menghindari kelaparan adalah kabar baik. Kabar buruknya adalah nitrogen sintetis dari tanaman Bosch berakhir lebih banyak di udara dan air.

Sebelum Haber-Bosch, hanya ada dua cara untuk mengeluarkan nitrogen dari udara dan masuk ke makanan yaitu, petir dan fiksasi nitrogen bakteri. Apa yang telah dilakukan Haber-Bosch adalah mengubah atmosfer kita menjadi gudang pupuk yang sangat besar.

Sekilas, ini mungkin tampak seperti hal yang hebat, udara diperkaya, cara sederhana untuk menghijaukan bumi. Tapi tidak semuanya bagus. Nitrogen oksida (bersama dengan senyawa belerang di udara) menghasilkan hujan asam.

Thomas Malthus bingung. Zaman kita tidak ditandai dengan masalah ketersediaan makanan murah berkalori tinggi. Masalah kesehatan yang terjadi adalah kegemukan, mulai dari diabetes hingga penyakit jantung. Ini juga merupakan warisan Haber dan Bosch.

Ada misteri besar di sini, juga manfaat besar. Siklus kompleks nitrogen di bumi, yaitu aliran perubahan bentuk sebagai elemen transisi dari udara dan ke sistem kehidupan. Ini berarti nitrogen yang diproduksi tanaman Haber-Bosch berpengaruh pada pemanasan global.

Kita perlu mempelajari hal-hal hebat dari sistem rumit ini dan pastikan kita tidak membuatnya mengancam. Ini akan menjadi sebuah tantangan bagi Carl Bosch dan Fritz Haber berikutnya.

kontributor

  • Silmia Nurul Aulia Irawan (13019004)
  • Dzaky Fernandi (13019031)
  • Auderly (13019036)
  • Raihan Agis Pradana (13019042)
  • Faisal Prawiratama (13019043)
  • Paul Parluhutan P.H. (13019044)
  • Twinca Naibaho (13019055)
  • Byan Baihaqi (13019107)

Leave a Comment