11 menit waktu membaca
Mengejar hawa dingin
Teknologi pendinginan ada di mana-mana: di rumah, di supermarket, di kantor, di pabrik, di museum, atau di ruang operasi. Ini memberikan kontrol presisi terbaru; mulai dari kenyamanan lingkungan dan makanan segar hingga penyimpanan dingin dan pembekuan super untuk produk medis dan vaksin yang sensitif dan menyelamatkan jiwa. Dan hari demi hari, hal ini membantu memenuhi salah satu impian umat manusia yang paling lama dipegang.
Hembusan panas dan dingin
"Karena Panas dan Dingin adalah dua tangan Alam, di mana dia bekerja dengan baik; dan Panas kami siapkan, sehubungan dengan Api. Tetapi untuk Dingin, kita harus tinggal sampai ia datang, atau mencarinya di Gua-gua yang dalam, atau di Gunung-gunung yang tinggi; dan ketika semuanya dilakukan, kita tidak dapat memperolehnya dengan cara apa pun." Filsuf dan negarawan Inggris, Sir Francis Bacon (1561-1629), menyimpulkan dilema zaman pra-industri: dingin tidak mungkin dipahami. Mungkin karena itu tidak benar-benar ada? Dalam istilah fisik, dingin sebenarnya adalah panas - atau lebih tepatnya tidak adanya panas, atau lebih sederhananya, keadaan yang lebih rendah daripada suhu sekitar.
Bahkan para pemburu-pengumpul awal tahu bahwa menurunkan suhu dapat membuat hidup jauh lebih mudah dan menyenangkan. Mereka mulai mengawetkan makanan yang mudah rusak tidak hanya dengan mengeringkan dan mengawetkannya, tetapi juga dengan menyimpannya di gua-gua yang sejuk atau lubang-lubang di tanah, sehingga membuka jalan bagi transisi mereka ke gaya hidup yang menetap.
Es merupakan komoditas yang populer di zaman kuno dan Abad Pertengahan. Orang-orang yang mampu membelinya merogoh kocek dalam-dalam untuk menyimpan es alami yang diukir dari gletser dan danau di dalam lubang yang dalam dan ruang bawah tanah selama musim dingin, sehingga dapat dikonsumsi sedikit demi sedikit selama bulan-bulan musim panas.
Hawa dingin
Di tempat-tempat di mana es dapat dijangkau, orang sering berusaha keras untuk mengangkutnya ke ruang penyimpanan dingin. Setelah konsep dasarnya dipahami, berbagai macam kuliner dan kualitas hidup yang lebih baik secara keseluruhan hanya tinggal beberapa langkah lagi. Kaisar Nero yang terkenal (37-68 M) mengirim tim pelari ke Pegunungan Alpen untuk membawa es kembali ke Roma dengan ransel khusus agar ia dapat mendinginkan minumannya (yang mungkin beralkohol).
Es merupakan komoditas yang populer di zaman kuno dan Abad Pertengahan. Orang-orang yang mampu membelinya merogoh kocek dalam-dalam untuk menyimpan es alami yang diukir dari gletser dan danau di dalam lubang yang dalam dan ruang bawah tanah selama musim dingin, sehingga dapat dikonsumsi sedikit demi sedikit selama bulan-bulan musim panas.
Penyimpanan makanan, serta proses fermentasi dan pematangan tertentu, sangat sensitif terhadap suhu. Hal ini membuat orang menjadi kreatif, memunculkan ruang penyimpanan bawah tanah, di mana pot tanah liat dan tong kayu yang berat serta peti digunakan untuk menjaga suhu tetap stabil.
Gudang es klasik di masa lalu © AutoCCD (Dipotong sesuai ukuran, penggunaan sesuai dengan Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en)
Sementara meningkatnya permintaan untuk pendinginan menghasilkan solusi logistik yang semakin canggih, dan es musim dingin alami mulai diukir dari lautan Arktik, gletser, danau dan sungai yang membeku dan diangkut ke pasar-pasar yang jauh, es pada dasarnya tetap menjadi komoditas fana yang biasanya tidak bertahan selama musim panas, bahkan di balik tembok yang paling tebal sekalipun atau dengan penggunaan bahan kimia seperti garam dan air.
Pendinginan memainkan peran yang sangat penting dalam produksi dan penyimpanan bir dan anggur. "Pembuat bir yang bijak selalu menjaga ruang bawah tanahnya tetap penuh dengan es", demikian nasihat dari sebuah kalender pembuat bir dan malt pada tahun 1880. Setiap tahun, 17 pabrik bir di Munich (Jerman) saja menimbun 56.000 ton es balok untuk mencapai suhu rendah yang diperlukan untuk produksi bir fermentasi bawah yang sangat lezat.
Pada saat yang sama, keinginan untuk menghasilkan dingin dan es secara artifisial memicu imajinasi banyak penemu dan teknisi yang cerdas di tahun-tahun awal. Pada tahun 1756, dokter dan ahli kimia Skotlandia, William Cullen, adalah orang pertama yang memproduksi es buatan dalam jumlah kecil di Universitas Glasgow dengan cara menguapkan dietil eter. Butuh waktu hampir 100 tahun lagi sampai kulkas kimia dikembangkan pada tahun 1834. Namun demikian, alat ini tidak cocok untuk rumah tangga pribadi, sehingga satu-satunya pilihan yang tersedia bagi kebanyakan orang adalah menempatkan balok-balok es di dalam kotak yang secara khusus dilapisi dengan kayu dan bahan isolasi untuk menciptakan "kotak es" yang populer.
Terobosan untuk teknologi kompresor
Insinyur dan penemu Jerman Carl Paul Gottfried Linde (1842-1934), atau Ritter von Linde yang dikenal setelah penobatannya sebagai ksatria pada tahun 1897, adalah orang pertama yang membuat terobosan baru pada tahun 1873 dengan perhitungannya tentang efisiensi teknologi kompresor dibandingkan dengan teknologi absorpsi, yang pada saat itu menjadi metode yang umum digunakan dalam pendinginan dan pengkondisian udara. Profesor Linde segera mendirikan perusahaannya sendiri dan dengan cepat menarik minat para penemu dan pengusaha lainnya. Yang pertama kali mendapatkan keuntungan adalah para pembuat bir. Pada tahun 1930-an, lemari es telah menjadi fitur standar rumah tangga pribadi di AS.
Namun, di belahan dunia lain, lemari es masih dipandang sebagai barang mewah dan simbol kemakmuran dan kemajuan, dan butuh beberapa waktu agar teknologi baru ini menjadi hal yang biasa. Lemari es mahal, besar, dan tidak berfungsi tanpa catu daya yang andal. Di negara-negara seperti Jerman, gudang pendingin komunitas untuk menyimpan buah, sayuran, dan makanan lainnya terus memegang keunggulan. Baru pada tahun 1950-an, Wirtschaftswunder (ledakan ekonomi pascaperang di Jerman) menandai masuknya kulkas ke dalam kehidupan pribadi - perjalanan belanja harian menjadi bagian dari masa lalu dan masakan rumahan menjadi semakin bervariasi, yang menjadi awal dari era baru kemakmuran dan kemajuan sosial, ekonomi dan teknologi.
1954 Liebherr memasuki bisnis desain dan manufaktur lemari es
Hans Liebherr menemukan celah pasar - dan menciptakan merek global
Liebherr memasuki pasar untuk mendesain dan memproduksi lemari es pada tahun 1954. Sejak awal, pendiri perusahaan Hans Liebherr berfokus pada produk berkualitas - mulai dari peralatan yang dipasang di lantai pertama hingga lemari es terintegrasi dan lemari es-beku gabungan. Pada awal tahun 1978, produsen spesialis mulai mengembangkan baterai pendingin, yang menciptakan cadangan dingin tambahan untuk mempertahankan suhu jika terjadi kegagalan daya. Dari inovasi seperti NoFrost dan BioFresh (teknologi yang dipatenkan untuk meningkatkan kesegaran) hingga penggunaan pendingin alami yang dikombinasikan dengan sirkuit pendingin yang lebih efisien dan bahan isolasi baru, Liebherr telah menetapkan dan terus menetapkan tolok ukur dalam industri ini. Perusahaan ini menawarkan berbagai macam model di seluruh dunia - semuanya dengan peringkat efisiensi energi terbaik. Pelabelan energi untuk semua lemari es dan freezer di Eropa telah direvisi per 1 Maret 2021. Sistem pelabelan sebelumnya hanya menawarkan sedikit bantuan kepada konsumen saat memilih produk yang akan dibeli, karena semua produk terkonsentrasi di bagian atas skala. Dengan sistem pelabelan yang baru, perangkat akan dinilai berdasarkan skala efisiensi dari A hingga G sehingga lebih tersebar, memberikan gambaran yang lebih jelas. Klasifikasi seperti A+++ tidak akan digunakan lagi. Teknologi pendingin tidak hanya digunakan untuk menjaga produk makanan tetap dingin. Dalam dunia kedokteran, alat ini sangat diperlukan untuk laboratorium, lembaga penelitian, dan pembeku suhu sangat rendah, seperti yang terlihat baru-baru ini dalam penyimpanan vaksin mRNA jenis baru.
Liebherr juga terlibat dalam teknologi ruang angkasa. Perusahaan dan para mitranya sedang mengembangkan komponen-komponen utama untuk muatan teknologi dan sistem pendingin platform untuk secara aktif mengontrol pembuangan panas elektronik di dalam satelit telekomunikasi generasi berikutnya.
Liebherr juga mengembangkan peralatan ekologis yang hemat energi untuk pengendalian iklim di kereta api, sistem metro dan pesawat terbang, dan untuk transportasi barang yang andal dalam lingkungan yang dikontrol suhu dalam semitrailer berpendingin. Selain itu, perusahaan sedang mengembangkan aplikasi spesialis yang sama sekali baru, seperti yang semakin banyak digunakan dalam elektromobilitas untuk mendinginkan kabel atau baterai bertegangan tinggi. Liebherr juga terlibat dalam teknologi ruang angkasa. Perusahaan dan para mitranya sedang mengembangkan komponen-komponen utama untuk muatan teknologi dan sistem pendingin platform untuk secara aktif mengontrol pembuangan panas elektronik di dalam satelit telekomunikasi generasi berikutnya. Karena evaporator dan kondensor akan menghabiskan setidaknya 15 tahun di ruang angkasa tanpa perawatan, mereka harus sangat andal.
Teknologi pendingin presisi tinggi juga penting dalam hal penyediaan pendingin udara di ruang operasi, unit perawatan intensif, dan fasilitas pengukuran radiologi. Bidang teknologi pendinginan dan pendinginan terus berkembang. Penjualan global di segmen bisnis non-komersial saja mencapai lebih dari 100 miliar euro, dengan tren kenaikan yang kuat. Hal ini akan mengarah pada peningkatan tekanan untuk berinovasi. Perubahan iklim dan tuntutan politik untuk teknologi yang lebih berkelanjutan berarti bahwa pengembang yang berpengalaman dan inovatif lebih diminati daripada sebelumnya - orang-orang yang dapat berpikir di luar kebiasaan di bidangnya sendiri dan yang tahu bagaimana menjalin hubungan baru antara berbagai mata pelajaran dan disiplin ilmu. Pencarian untuk mendapatkan dingin terus berlanjut - Sir Francis Bacon mungkin akan senang melihat berapa banyak prospek baru yang terkait dengan bidang ini hari ini.
Sejarah pendinginan: Dari kubah ruang bawah tanah hingga pilar kemajuan dan kemakmuran
Di mana kita akan berada tanpa teknologi pendinginan? Ceritanya panjang. Kami berbicara dengan sejarawan teknologi Dr Hans-Liudger Dienel, profesor di Technical University of Berlin.
Profesor Dienel, seni membuat api memicu sebuah ide di benak Homo Erectus: mimpi bahwa kehidupan yang lebih aman, lebih mudah dan lebih nyaman mungkin saja terjadi. Apa arti penting peradaban dari penemuan pendinginan?
Penggunaan api oleh manusia, yang dimulai sekitar 100.000 tahun yang lalu, pada dasarnya sangat signifikan. Hal ini jelas terlihat dalam mitos Prometheus, yang karena bermain api, mendapat masalah dengan para dewa Olimpus, dan dihukum berat karena kesalahannya. Fakta bahwa orang Yunani kuno memiliki dewa api, Hephaestus, tetapi tidak ada dewa, bahkan manusia setengah dewa, yang menguasai hawa dingin adalah gejala seberapa jauh jalan menuju terobosan teknologi pendingin pada abad ke-19. Hingga saat itu, makanan segar seperti daging, ikan, buah, dan sayuran dikonsumsi langsung, atau disajikan dalam keadaan kering, diawetkan, atau diasinkan. Penemuan pendingin teknis merupakan langkah pertama untuk mengubah kebiasaan makan di seluruh dunia, dan hari ini kita bahkan dapat memperoleh makanan segar dari benua lain. Meskipun hal ini memang tidak bisa dibandingkan dengan pentingnya api, namun api merupakan tonggak peradaban bagi perkembangan manusia di planet ini.
Apa saja tonggak inovasi dan teknologi utama dalam sejarah pendinginan dari zaman kuno hingga era industrialisasi, dan siapa yang berada di garis depan dalam setiap tonggak tersebut?
Dunia kuno sudah tidak asing lagi dengan pendinginan. Pada saat itu, orang sudah mengetahui bahwa ketika dua cairan dituangkan bersama, misalnya garam dengan air, reaksi endotermik terjadi di mana energi dikonsumsi daripada dilepaskan, sehingga mencapai efek pendinginan. Namun, hal ini hanya terbatas pada pesta-pesta yang diadakan oleh para bangsawan Romawi yang kaya raya, dan tidak diimplementasikan dalam skala yang lebih besar. Praktik yang lebih umum adalah "memanen" salju dan es di musim dingin dan menyimpannya di rumah es atau di bawah tanah. Di sinilah pemahaman termodinamika Romawi yang buruk menjadi nyata. Menyimpan es di atas tanah dan membangun gubuk kayu di sekelilingnya akan mengurangi kehilangan panas lebih banyak daripada menyimpannya di bawah tanah, di mana konduksi panas di lingkungan yang lembab dan berlumpur jauh lebih terasa. Selalu ada kebutuhan untuk pendinginan efisien yang dapat dipasok kapan saja, tetapi butuh waktu ratusan tahun, hingga akhir abad ke-19, untuk mencapai terobosan nyata dalam bidang ini.
Pendekatan teknologi baru untuk pendinginan berjalan seiring dengan ekspektasi kualitas tertinggi sejak awal, dan orang-orang selalu siap untuk merogoh kocek lebih dalam untuk mendapatkan kualitas yang superior.
Carl von Linde dan mesin pendinginnya membawa terobosan dalam teknologi pendinginan industri. Ide-ide (visioner) apa yang menjadi pedomannya dan apa signifikansinya saat ini?
Pencapaian penting Carl von Linde adalah menghitung efisiensi termodinamika dari konsep mesin pendingin yang ada untuk para mahasiswanya, sehingga menunjukkan kepada mereka keunggulan teknologi kompresi dibandingkan teknologi absorpsi yang dominan pada saat itu. Efisiensi yang lebih tinggi dari lemari es kompresi, yang pada awalnya hanya ditentukan secara teoritis, kemudian dengan cepat membuat Linde dan stafnya berpaling dari kehidupan akademis dan mendirikan salah satu perusahaan teknik terkemuka dan paling dicari oleh perusahaan-perusahaan di dunia, terutama pabrik bir. Namun, pabrik bir besar seperti Guinness dan Carlsberg, yang mesin pendinginnya sering kali merupakan investasi mesin tunggal terbesar, sering kali bersikeras agar Carl von Linde mengawasi pembangunannya secara langsung. Pendekatan teknologi baru untuk pendinginan berjalan seiring dengan ekspektasi kualitas tertinggi sejak awal, dan orang-orang selalu siap untuk merogoh kocek lebih dalam untuk mendapatkan kualitas yang superior.
Produksi lemari es seri pertama diluncurkan di Amerika Serikat. Mengapa di sana dan mengapa di negara lain butuh waktu lebih lama?
Ini adalah situasi yang mirip dengan mobil, yang pertama kali diluncurkan di jalan-jalan Jerman oleh Carl Benz, tetapi tidak menjadi mapan di pasar sampai Henry Ford memulai produksi seri di AS. Pendinginan mekanis juga mengalami perkembangan serupa. Pada awalnya, tidak ada permintaan yang cukup untuk perangkat mahal ini, yang hanya bisa digunakan jika Anda memiliki akses tanpa gangguan ke daya listrik. Untuk waktu yang lama, orang-orang berhasil dengan baik dengan "kotak es" mereka. Hal ini tidak terjadi di Amerika Serikat. Sistem pangan Amerika pada dasarnya berbeda dengan sistem pangan Eropa; pada akhir abad ke-19, banyak aspek yang sudah sepenuhnya diindustrialisasi. Hal ini mungkin paling baik dicontohkan oleh rumah pemotongan hewan besar di Chicago. Sapi-sapi dari seluruh penjuru Amerika Serikat dikumpulkan dan digiring ke tempat penampungan dengan gaya Barat yang sesungguhnya, disembelih, dan dagingnya didistribusikan ke seluruh penjuru negeri. Sistem pasokan makanan industri semacam ini membuka jalan bagi kulkas sebagai komoditas yang diproduksi secara seri. Teknologi ini sebagian besar disediakan oleh para insinyur dan teknisi Jerman yang telah beremigrasi ke AS dan mendirikan perusahaan mereka sendiri di sana.
Di Jerman, kulkas tidak benar-benar berkembang sampai tahun 1950-an...
Hal ini sebagian besar berkat Hans Liebherr, yang sejak awal menyadari potensi pasar dalam masyarakat Jerman yang bergerak cepat pascaperang. "Wirtschaftswunder" atau ledakan ekonomi pasca perang pada tahun 1950-an melihat adanya peningkatan keinginan untuk berinvestasi dalam peralatan rumah tangga. Kulkas menjadi simbol kemakmuran baru. Saat ini, dapur sering kali menjadi fitur termahal di sebagian besar rumah kelas menengah, bahkan melebihi ruang tamu dalam hal investasi. Akan tetapi, lemari es menjadi semakin terjangkau, dan munculnya teknologi dan digitalisasi yang semakin canggih telah meningkatkan rasio harga-performa. Komputer memasak, dan sistem kompor, oven, dan sistem memasak yang canggih mulai menggantikan lemari es sebagai barang rumah tangga yang paling mahal.
Profesor Dr Hans-Liudger Dienel adalah seorang peneliti di bidang Studi Teknologi, Mobilitas dan Partisipasi dan menjabat sebagai Ketua Bidang Pekerjaan, Teknologi dan Partisipasi di Technical University of Berlin sejak tahun 2013. Setelah lulus dari sekolah menengah dan menyelesaikan magang sebagai insinyur pemanas (sertifikat perjalanan), ia belajar Teknik Mesin, Sejarah, Filsafat dan Sosiologi di Hanover, Washington dan Munich, memperoleh gelar diploma di bidang Teknik Mesin (TU Munich, Institut Termodinamika) pada tahun 1990 dan gelar doktoral pada tahun 1993 dengan disertasinya tentang efek timbal balik antara pendidikan tinggi dan industri di Amerika Serikat dan Jerman pada tahun 1870-1930.
Peran apa yang dimainkan oleh teknologi pendinginan saat ini dalam kemajuan kondisi kehidupan yang lebih baik di seluruh dunia dan kemajuan teknologi dalam industri dan perdagangan, pasokan makanan, dan obat-obatan ....?
Saat ini, teknologi pendingin pintar memainkan peran penting dalam semua aspek kehidupan kita. Beberapa orang menghabiskan banyak waktu di dapur untuk memasak makanan yang rumit dengan semangat yang tinggi dan sejumlah besar perangkat teknis - sementara yang lain tidak. Di New York, jumlah apartemen tanpa dapur terus meningkat. Orang-orang makan di luar atau memesan makanan untuk dibawa pulang. Tetapi setiap orang masih memiliki lemari es. Bukan hanya makanan dan minuman yang membutuhkan pendinginan, namun, pendingin ruangan di gedung-gedung juga berkembang di seluruh dunia. Perekonomian yang berkembang di Texas, Arizona atau Florida tidak akan terbayangkan tanpa adanya pendingin ruangan; hal yang sama juga berlaku di banyak wilayah tropis di Asia. Produk berteknologi tinggi, seperti chip dan superkonduktor, tidak dapat diproduksi tanpa menggunakan teknologi pendingin dan pendingin udara. Terakhir, lemari es super yang menghasilkan suhu serendah-70OCtelah berperan penting dalam memungkinkan penggunaan vaksin mRNA baru untuk memerangi pandemi virus corona dalam waktu yang relatif singkat. Dengan kata lain, sejarah pendinginan belum berakhir. Masih banyak lagi yang akan datang.
