tirto.id - Sejak lama manusia telah melakukan proses pertukaran ide, informasi, barang, dan lain-lain sehingga mereka tersambung satu sama lain. Satu hal penting dalam proses ini adalah cara manusia berpindah dari satu tempat ke tempat lain.
Dari sisi teknologi pengangkut, sebagaimana dipaparkan Vaclav Smill dalam Prime Mover of Globalization: The History and Impact of Diesel Engines and Gas Turbines (2010), setidaknya ada tiga gelombang globalisasi.
Pertama disebut sebagai gelombang perintis yang berlangsung dari abad ke-16 sampai abad ke-19. Pada masa ini layar menjadi penggerak utama. Memanfaatkan angin, layar menggerakkan kapal-kapal dagang melintasi lautan di seluruh dunia. Namun, waktu tempuhnya sangat lama.
Memasuki abad ke-19, layar digantikan oleh mesin uap yang menandai dunia memasuki tahap kedua gelombang globalisasi. Mesin uap berhasil menggerakkan kapal barang dan kapal penumpang melintasi benua dan samudra. Proses ini berlangsung setidaknya sampai tahun 1945 atau setelah Perang Dunia II berakhir.
Setelah itu, dunia memasuki tahap ketiga gelombang globalisasi yang ditandai oleh penggunaan mesin turbin pada pesawat dan mesin diesel pada kapal. Keduanya, khususnya mesin diesel, berhasil menciptakan dunia menjadi satu kesatuan karena membantu mempercepat proses perpindahan barang dan manusia. Atau dalam bahasa Vaclav Smill “telah berhasil menyebabkan pergeseran zaman yang telah menciptakan dorongan terhadap peningkatan dan perluasan ekonomi global.”
Berawal dari Penasaran
Cerita bermula pada tahun 1878 di Politeknik Munich. Sekali waktu Rudolf Christian Karl Diesel penasaran oleh ucapan Profesor Gottfried von Linde (1842-1934). Dalam perkuliahan termodinamika, sang professor menyampaikan bahwa “dalam Teori Carnot, kalor yang dikonduksi akan menjadi gas dengan efisiensi dan efektivitas mencapai 90 persen sehingga sanggup membuat mesin bekerja.”
“Apakah mungkin mewujudkan teori itu menjadi kenyataan?” pikir Diesel.
Setelah itu, sebagaimana dikutip Vaclav Smill dari autobiografinya berjudul Die Entstehung des Dieselmotors (1913), “Keinginan untuk mengubah teori itu menjadi praktik terus mendominasi pikiran hidupku. Aku meninggalkan sekolah, pergi ke tempat praktik, dan berusaha mewujudkannya.”
Ketika Diesel tergerak untuk merealisasikannya, teknologi mesin bukan sesuatu yang asing. Saat itu sudah terdapat mesin uap yang menopang kehidupan masyarakat dunia. Kebutuhan listrik masyarakat, industri, dan transportasi telah bergantung dari operasional mesin yang ditemukan oleh Thomas Newcomen pada 1711, yang kemudian disempurnakan James Watt pada 1768. Selain itu ada pula mesin bensin ciptaan Nikolaus Otto pada 1861 yang menjadi alternatif mesin uap.
Namun, kerja kedua mesin itu tidak efektif. Kerja mesin yang besar tidak sebanding dengan energi mekanis yang dihasilkan. Efektivitas mesin uap hanya 6-10 persen, sedangkan mesin bensin berkisar 14-17 persen. Artinya dari keseluruhan proses kerja hampir seluruh energi terbuang sia-sia. Hal inilah yang akan dibenahi Diesel dengan menciptakan mesin pembakaran internal yang lebih efektif dan efisien.
Motivasi Diesel lainnya didasari atas keprihatinan terhadap masyarakat Eropa yang tidak mampu mengakses mesin. Karena harganya mahal, mesin hanya bisa dimiliki oleh pabrik-pabrik besar. Sementara industri kecil dan masyarakat sipil tidak bisa memilikinya. Maka itu Diesel ingin penemuan mesinnya kelak dapat diakses oleh rakyat kecil. Tentu dengan harga dan biaya perawatan yang murah.
Memulai Eksperimen
Uji coba pertama dilakukan pada tahun 1890. Diesel yang lahir pada 18 Maret 1858, tepat hari ini 164 tahun silam, kala itu menjadi direktur di perusahaan teknologi pendingin milik von Linde berhasil membuat landasan teoritis untuk mesin barunya. Ukurannya sangat besar, tinggi 3 meter dan berat 4,5 ton. Dalam rancangannya, mesin mula-mula akan mengisap banyak udara untuk masuk ke ruang silinder. Udara tersebut kemudian dikompresi sampai bersuhu dan tekanan tinggi. Kemudian bahan bakar dimasukkan untuk lebih menaikkan suhu dan tekanan hingga menyentuh angka 250 bar. Bila semua dilewati, maka mesin akan menghasilkan energi mekanis yang sangat besar.
Ini jelas berbeda dengan mesin James Watt yang mekanismenya lebih rumit: menggunakan turbin dan banyak katup, atau mesin bensin yang menggunakan busi untuk memantik mesin bekerja.
Namun di sisi lain, Diesel juga menyadari pelbagai masalah yang menyertainya. Tingginya tekanan dan besarnya suhu diperkirakan akan membuat mesin pembakaran menjadi panas atau overheat. Jika dibiarkan, beberapa bagiannya akan menjadi aus, pecah, bahkan meledak. Hal ini sangat berisiko karena biaya riset akan melonjak tinggi. Atas dasar inilah, saat Diesel mengajukan proposal penelitian ke berbagai industri, idenya ditolak mentah-mentah.
Namun pada tahun 1893, Diesel mulai melakukan pengujian setelah bekerja sama dengan Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg (MAN). Kali ini ia mengurangi risiko kegagalan dengan mengubah tekanan maksimum dari 250 bar menjadi sekitar 30-90 bar.
Mengutip buku Fundamentals of Automotive and Engine Technology (2014)yang disunting Konrad Reif, setidaknya ada tiga kali percobaan pada tahun 1893-1897 yang semuanya melewati tahapan sesuai rancangan awal.
Percobaan pertama gagal karena minyak tanah yang digunakan sebagai bahan bakar justru membuat mesin terbakar. Namun, proses ini membuktikan bahwa bahan bakar berhasil terinjeksi ke dalam ruang pembakaran. Percobaan kedua dilakukan lebih sempurna. Terdapat sistem pendingin mesin dan bahan bakar diganti minyak mentah. Hasilnya mesin berhasil menghasilkan energi mekanis meskipun hanya beberapa menit. Percobaan ketiga mesin dibuat lebih besar dengan tahapan yang sama. Dan hasilnya mesin dapat beroperasi dan menghasilkan efisiensi di atas 20 persen.
Dieselization
Agar dapat meyakinkan industri dan publik, Diesel mengundang Profesor Moritz Schröder dari Munich Technical Universitas. Pada 17 Februari 1897, dilakukan pengujian ulang dan mengonfirmasi bahwa mesin ciptaan Diesel dapat bekerja dengan baik dengan tingkat efisiensi mencapai 26,2 persen. Diesel kemudian memasarkan mesinnya kepada masyarakat umum, lalu terjadilah transisi besar-besaran dalam penggunaan mesin. Atau merujuk Albert J. Churella dalam From Steam to Diesel (1998), terjadilah era dieselization.
Penemuan yang dinamai mesin minyak ini memang masih jauh dari rancangan awal. Namun, temuan ini dianggap terobosan yang dapat mengancam keberadaan mesin uap dan mesin bensin. Dan ini terbukti ketika mesin uap lambat laun ditinggalkan.
Seiring kian berkembangnya pengetahuan dan teknologi, mesin minyak terus mengalami perubahan, baik dari segi ukuran ataupun operasional. Bentuknya disederhanakan menjadi lebih kecil dan kerjanya dibuat lebih efisien. Begitu juga dengan namanya yang kemudian diubah menjadi Mesin Diesel untuk menghormati jasa Rudolf Diesel.
Sejak tahun 1910, mesin diesel telah dipakai industri kecil dan menengah di Eropa dan Amerika Serikat. Bertahun-tahun kemudian, mesin diesel telah digunakan sebagai penggerak kapal, mobil, dan kendaraan lain yang umumnya berukuran besar. Dan penggunaan mesin ini masih berlangsung hingga kiwari—meskipun keberadaannya juga menimbulkan masalah lingkungan karena mengeluarkan polutan yang tinggi.
Penulis: Muhammad Fakhriansyah
Editor: Irfan Teguh Pribadi
