Panas adalah ancaman, ketidaknyamanan. Terutama bagi orang-orang yang hidup di padang pasir yang kering. Maka, beragam cara dilakukan untuk mengatasinya.
Orang Mesir Kuno mengusir udara panas dengan menggantung kain basah di pintu rumah mereka.
Orang Romawi Kuno, terutama yang kaya, menyalurkan air ke rumah-rumah melalui pipa untuk menurunkan suhu ruangan.
Lalu, para peneliti mulai bekerja untuk menghasilkan alat yang membuat kehidupan manusia lebih baik.
Terciptalah alat penyejuk udara (AC), yang perkembangan teknologinya sejalan dengan kulkas. Kini, rasanya orang tak bisa hidup tanpa AC. Apalagi di tengah ancaman pemanasan global.
Namun, alat ini juga memiliki dampak buruk: kerusakan lapisan ozon. Pada 1987, Perserikatan Bangsa-Bangsa mengeluarkan Protokol Montreal yang menetapkan kerja sama multinasional guna menghapus penggunaan zat-zat yang membahayakan ozon di stratosfer, seperti chlorofluorocarbons (CFC) yang digunakan sejumlah besar sistem pendingin udara.
Sekarang, produsen AC beralih memakai Freon R32, R410A, dan R290 yang lebih ramah lingkungan.
Nyamankan diri Anda untuk menelusuri jejak AC berikut ini.
Eksperimen Penguapan
William Cullen (1710–1790) dari Universitas Glasglow, Skotlandia, mengembangkan metode refrigerasi atau pendinginan udara oleh penguapan cairan dalam ruang hampa. Namun, Cullen tidak menerapkan penemuannya untuk tujuan praktis.
Benjamin Franklin (1706–1790), seorang ilmuwan-penemu tapi lebih dikenal sebagai “bapak pendiri” Amerika Serikat, bersama John Hadley (1731–1764), profesor kimia Universitas Cambridge, bereksperimen untuk menjelajahi prinsip penguapan sebagai cara mempercepat pendinginan suatu benda.
Mereka menggunakan cairan yang mudah menguap seperti alkohol dan ether. Ujung termometer, yang berbentuk bola dan berisi cairan merkuri, diolesi ether dan ditiup dengan alat embusan udara.
Saat ether menguap, merkuri di dalam termometer turun beberapa derajat. Usaha ini diulangi beberapa kali hingga berada di 25 derajat di bawah titik beku.
Dengan eksperimen ini, ujar Franklin, seseorang dapat mati kedinginan dalam cuaca panas.
Mesin Pendingin Mekanik
Oliver Evans (1755–1819), penemu asal Amerika, menjelaskan konsep mesin pendingin yang bekerja dengan cara kompresi uap.
Dia membayangkan sebuah mesin pendingin yang menurunkan suhu dalam ruangan tertutup dengan menghilangkan panas dari ruang itu dan memindahkannya ke tempat lain. Namun, tak ada unit yang diciptakan Evans.
Michael Faraday (1791–1867), penemu Inggris, menemukan bahwa amonia yang dikompres dan dicairkan bisa membantu mendinginkan udara.
Jacob Perkins (1766–1849), penemu-fisikawan Amerika, menyempurnakan temuan Oliver Evans dengan menggunakan amonia cair yang memiliki sifat mendinginkan atau refrigeran. Dia membangun sebuah mesin pendingin yang dianggap sebagai cikal-bakal kulkas modern.
Dia mematenkan mesinnya yang disebutnya sebagai “alat untuk memproduksi es dan cairan pendingin”. Mesinnya bisa bekerja dengan baik, kendati tidak berhasil secara komersial.
Penyejuk Udara Modern
John Gorrie (1803–1855), seorang dokter dari Florida, mengemukakan bahwa udara panas mudah membawa penyakit terutama malaria.
Dia mengusulkan kepada pemerintah kota untuk membuat alat pendingin buatan. Berdasarkan rancangan Oliver Evans, dia berhasil menciptakan alat yang mampu mendinginkan udara di rumah sakit tempat dia bekerja.
James Harrison (1816–1893), seorang wartawan Inggris yang beremigrasi ke Australia, mendapatkan paten atas kompresi uap sistem pendingin menggunakan eter, alkohol, atau amonia.
Dia kemudian membangun sebuah mesin mekanik pembuat es serta memperkenalkan pendingin kompresi uap komersial untuk pabrik dan pabrik pengepakan daging.
Ferdinand Carré (1824–1900) dari Prancis, mengembangkan sistem pendingin menggunakan amonia gas yang larut dalam air (disebut aqua ammonia).
Dia mematenkannya tahun 1860. Mesin temuan Carré menggunakan air sebagai absorber dan amonia sebagai refrigeran.
Carl von Linde (1842–1934), seorang profesor teknik di Universitas Teknologi Munich, Jerman, mematenkan metode gas cair yang ditingkatkan.
Metode ini memungkinkan menggunakan gas seperti amonia, sulfur dioksida (SO2), dan metil klorida (CH3Cl) sebagai refrigeran dan digunakan luas untuk tujuan itu sampai akhir 1920-an ketika terjadi sejumlah kecelakaan akibat penggunaannya.
Willis Havilland Carrier (1876–1950), lulusan teknik mesin Universitas Cornell, merancang alat pengatur kelembapan udara sekira tahun 1902 dalam sebuah pabrik percetakan Sackett-Wilhelms Lithography.
Kunci dari alatnya adalah kontrol kelembapan. Ketika mesin ini diterapkan ternyata kelembapan udara dalam pabrik percetakan stabil dan berdampak pada kualitas cetakan.
Carrier kemudian mendirikan perusahaan yang memproduksi unit-unit AC. Sejak itu, penyejuk ruangan buatan Willis menghiasi berbagai fasilitas publik seperti gedung opera dan perkantoran.
Karyanya dianggap sebagai AC modern pertama dan Carrier dikenal sebagai “bapak penyejuk udara modern”.
Stuart W. Cramer (1868–1940) dari Charlotte, North Carolina, mencari cara untuk menambah kelembapan udara di pabrik tekstilnya.
Cramer menciptakan istilah air conditioner (AC) dan menggunakannya dalam klaim paten yang dia ajukan tahun itu.
Thomas Midgley Jr. (1889–1944), ahli kimia asal Amerika, menemukan freon, zat pendingin yang lebih stabil dan aman dibandingkan amonia, sulfur dioksida, dan metil klorida yang mudah terbakar.
Inovasi dan Tantangan
H.H. Schultz dan J.Q. Sherman menciptakan penyejuk ruangan yang dapat dipasang di dekat jendela rumah dan apartemen sekira tahun 1931.
Hanya golongan orang kaya tertentu saja yang bisa memilikinya, sebab harganya sangat mahal. Resesi ekonomi tahun 1930 membuat produk ini tak berjalan ditambah distribusi listrik saat itu yang tersendat.
Packard, salah satu pabrikan mobil dari Amerika Serikat, adalah pionir penerapan pendingin udara di dalam mobil. Alat tersebut, yang dikembangkan sekira tahun 1939, disediakan pabrik sebagai perangkat opsional bagi pembeli mobil Packard.
Pembeli harus merogoh kocek dalam-dalam untuk dapat melengkapi mobilnya dengan piranti penyejuk udara.
Saat Perang dunia II, penggunaan AC mobil dihentikan sejenak. Baru kemudian, Chrysler meluncurkan sistem Airtemp.
Sistem ini memiliki multifungsi, seperti menyejukkan; mengurangi kelembapan dan debu; serta bau asap tembakau.
Robert Sherman dari Lynn, Massachusetts, menciptakan unit AC portabel yang diletakkan di dekat jendela yang bisa mendinginkan, memanaskan, melembapkan, serta mengeringkan dan menyaring udara.
Tantangan Lingkungan
Mesin pendingin, terutama AC, memiliki dampak buruk bagi lingkungan. AC membuang panas ke luar ruangan, sehingga suhu di luar ruangan menjadi lebih panas.
Hal ini berdampak pada peningkatan suhu di kota-kota besar yang dikenal dengan istilah “pulau panas urban”.
Selain itu, AC juga menghasilkan gas rumah kaca yang berkontribusi terhadap pemanasan global. Gas ini berasal dari bahan pendingin yang digunakan oleh AC, seperti hidrofluorokarbon (HFC), yang memiliki potensi pemanasan global ribuan kali lebih besar dibandingkan dengan karbon dioksida.
Inovasi dan Solusi
Untuk mengatasi tantangan ini, berbagai inovasi dan solusi telah dikembangkan. Salah satunya adalah penggunaan bahan pendingin alternatif yang lebih ramah lingkungan, seperti hidrofluoroolefin (HFO), yang memiliki potensi pemanasan global yang jauh lebih rendah dibandingkan HFC.
Selain itu, teknologi AC juga terus dikembangkan untuk menjadi lebih efisien energi. Misalnya, penggunaan teknologi inverter yang dapat mengatur kecepatan kompresor sehingga penggunaan energi menjadi lebih efisien.
Penggunaan energi terbarukan, seperti tenaga surya, juga menjadi solusi untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dari penggunaan AC. Beberapa perusahaan telah mengembangkan AC tenaga surya yang dapat beroperasi tanpa listrik.
Mesin pendingin telah menjadi bagian penting dalam kehidupan manusia, terutama dalam menghadapi tantangan iklim yang semakin ekstrem. Namun, penggunaannya juga menimbulkan tantangan lingkungan yang harus diatasi.
Dengan inovasi dan teknologi yang terus berkembang, diharapkan mesin pendingin dapat terus memberikan kenyamanan bagi manusia tanpa harus merusak lingkungan.
Demikianlah perjalanan mesin pendingin dari masa ke masa. Sebuah perjalanan panjang yang dipenuhi dengan tantangan dan inovasi. Mesin pendingin, khususnya AC, telah menjadi bagian tak terpisahkan dari kehidupan modern.
Namun, tantangan lingkungan yang ditimbulkannya mengingatkan kita bahwa kenyamanan ini tidak boleh diperoleh dengan mengorbankan bumi kita.
Oleh karena itu, mari kita gunakan mesin pendingin secara bijaksana dan mendukung inovasi dan teknologi yang ramah lingkungan.