KIMIA HIJAU UNTUK KESEIMBANGAN LINGKUNGAN

Oleh: @P17-GIMAWATI

I.                ABSTRAK

     Green Chemistry atau “kimia hijau” merupakan bidang kimia yang berfokus pada pencegahan polusi. Pada awal 1990-an, green chemistry mulai dikenal secara global setelah Environmental Protection Agency (EPA) mengeluarkan Pollution Prevention Act yang merupakan kebijakan nasional untuk mencegah atau mengurangi polusi. Green chemistry merupakan pendekatan untuk mengatasi masalah lingkungan baik itu dari segi bahan kimia yang dihasilkan, proses ataupun tahapan reaksi yang digunakan. Konsep ini menegaskan tentang suatu metode yang didasarkan pada pengurangan penggunaan dan pembuatan bahan kimia berbahaya baik itu dari sisi perancangan maupun proses. Bahaya bahan kimia yang dimaksudkan dalam konsep green chemistry ini meliputi berbagai ancaman terhadap kesehatan manusia dan lingkungan, termasuk toksisitas, bahaya fisik, perubahan iklim global, dan penipisan sumber daya alam.

     Green chemistry merupakan pendekatan yang sangat efektif untuk mencegah terjadinya polusi karena dapat digunakan secara langsung oleh para ilmuwan dalam situasi sekarang. Konsep ini lebih memfokuskan pada cara pandang seorang peneliti untuk menempatkan aspek lingkungan pada prioritas utama. Area penelitian dalam bidang green chemistry ini meliputi pengembangan cara sintesis yang lebih ramah lingkungan, penggunaan bahan baku yang terbarukan, merancang bahan kimia yang green, serta penggunaan bioteknologi sebagai alternatif dalam industri (Sharma, 2008).

Kata Kunci: Kimia hijau, lingkungan, kerusakan, keseimbangan lingkungan

II.              PENDAHULUAN

     Peran ilmu kimia lingkungan sangat banyak , salah satunya adalah dari penggunaan bahan kimia kita bias mengetahui bagaimana kondisi lingkungan apabila terjadi kontak dengan bahan kimia.

     Peranan lain dari kimia lingkungan adalah mempelajari dan menelaah pengaruh bahan kimia terhadap lingkungan hidup, sehingga keseimbangan lingkungan bias tetap terjaga.

III.            PERMASALAHAN

Dibalik besarnya manfaat ilmu kimia ternyata juga tersimpan bahaya yang

sangat besar terhadap lingkungan hidup. Banyak sekali bahan-bahan kimia yang mempunyai sifat-sifat yang berbahaya apabila tidak dikelola dengan baik.

IV.             PEMBAHASAN

IV. 1 Mengenal Kimia Hijau

     Istilah kimia digunakan dalam “green chemistry” dimaksudkan karena melibatkan struktur dan perubahan suatu materi.Perubahan tersebut pasti melibatkan energi sebagai sumbernya. Oleh karena itu konsep green chemistry ini juga erat kaitannya dengan energi dan penggunaannya baik itu secara langsung maupun yang tidak langsung seperti penggunaan suatu material dalam hal pembuatan, penyimpanan dan proses penyalurannya.

Green chemistry merupakan pendekatan yang sangat efektif untuk mencegah terjadinya polusi karena dapat digunakan secara langsung oleh para ilmuwan dalam situasi sekarang. Konsep ini lebih memfokuskan pada cara pandang seorang peneliti untuk menempatkan aspek lingkungan pada prioritas utama. Area penelitian dalam bidang green chemistry ini meliputi pengembangan cara sintesis yang lebih ramah lingkungan, penggunaan bahan baku yang terbarukan, merancang bahan kimia yang green, serta penggunaan bioteknologi sebagai alternatif dalam industri (Sharma, 2008).

Anastas dan Warner (1998) mengusulkan konsep“The Twelve Principles of Green Chemistry” yang digunakan sebagai acuan oleh para peneliti untuk melakukan penelitian yang ramah lingkungan. Berikut adalah ke-12 prinsip kimia hijau yang diusulkan oleh Anastas dan Warner :

1.     Mencegah timbulnya limbah dalam proses

Lebih baik mencegah daripada menanggulangi atau membersihkan limbah yang timbul setelah proses sintesis, karena biaya untuk menanggulangi limbah sangat besar.

2.     Mendesain produk bahan kimia yang aman

    Pengetahuan mengenai struktur kimia memungkinkan seorang kimiawan untuk mengkarakterisasi toksisitas dari suatu molekul serta mampu mendesain bahan kimia yang aman. Target utamanya adalah mencari nilai optimum agar produk bahan kimia memiliki kemampuan dan fungsi yang baik akan tetapi juga aman (toksisitas rendah). Caranya adalah dengan mengganti gugus fungsi atau dengan cara menurunkan nilai bioavailability.

3.     Mendesain proses sintesis yang aman

    Metode sintesis yang digunakan harus didesain dengan menggunakan dan menghasilkan bahan kimia yang tidak beracun terhadap manusia dan lingkungan. Hal tersebut dapat dilakukan dengan dua cara yaitu meminimalkan paparan atau meminimalkan bahaya terhadap orang yang menggunakan bahan kimia tersebut.

4.     Menggunakan bahan baku yang dapat terbarukan

    Penggunaan bahan baku yang dapat diperbarui lebih disarankan daripada menggunakan bahan baku yang tak terbarukan didasarkan pada alasan ekonomi. Bahan baku terbarukan biasanya berasal dari produk pertanian atau hasil alam, sedangkan bahan baku tak terbarukan berasal dari bahan bakar fosil seperti minyak bumi, gas alam, batu bara, dan bahan tambang lainnya.

5.     Menggunakan katalis

   Penggunaan katalis memberikan selektifitas yang lebih baik, rendemen hasil yang meningkat, serta mampu mengurangi produk samping.Peran katalis sangat penting karena diperlukan untuk mengkonversi menjadi produk yang diinginkan.Dari sisi green chemistry penggunaan katalis berperan pada peningkatan selektifitas, mampu mengurangi penggunaan reagen, dan mampu meminimalkan penggunaan energi dalam suatu reaksi.

6.     Menghindari derivatisasi dan modifikasi sementara dalam reaksi kimia

   Derivatisasi yang tidak diperlukan seperti penggunaan gugus pelindung, proteksi/deproteksi, dan modifikasi sementara pada proses fisika ataupun kimia harus diminimalkan atau sebisa mungkin dihindari karena pada setiap tahapan derivatisasi memerlukan tambahan reagen yang nantinya memperbanyak limbah.

7.     Memaksimalkan atom ekonomi

   Metode sintesis yang digunakan harus didesain untuk meningkatkan proporsi produk yang diinginkan dibandingkan dengan bahan dasar.Konsep atom ekonomi ini mengevaluasi sistem terdahulu yang hanya melihat rendemen hasil sebagai parameter untuk menentukan suatu reaksi efektif dan efisiens tanpa melihat seberapa besar limbah yang dihasilkan dari reaksi tersebut.Atom ekonomi disini digunakan untuk menilai proporsi produk yang dihasilkan dibandingkan dengan reaktan yang digunakan.Jika semua reaktan dapat dikonversi sepenuhnya menjadi produk, dapat dikatakan bahwa reaksi tersebut memiliki nilai atom ekonomi 100%. Berikut adalah persamaan untuk menghitung nilai atom ekonomi :

8.     Menggunakan pelarut yang aman

    Penggunaan bahan kimia seperti pelarut, ekstraktan, atau bahan kimia tambahan yang lain harus dihindari penggunaannya. Apabila terpaksa harus digunakan, maka harus seminimal mungkin. Penggunaan pelarut memang sangat penting dalam proses sintesis, misalkan pada proses reaksi, rekristalisasi, sebagai fasa gerak pada kromatografi, dan lain-lain. Penggunaan yang berlebih akan mengakibatkan polusi yang akan mencemari lingkungan. Alternatif lain adalah dengan menggunakan beberapa tipe pelarut yang lebih ramah lingkungan seperti ionic liquids, flourous phase chemistry, supercritical carbon dioxide, dan“biosolvents”.Selain itu ada beberapa metode sintesis baru yang lebih aman seperti reaksi tanpa menggunakan pelarut ataupun reaksi dalam media air.

9.     Meningkatkan efisiensi energi dalam reaksi

    Energi yang digunakan dalam suatu proses kimia harus mempertimbangkan efek terhadap lingkungan dan aspek ekonomi. Jika dimungkinkan reaksi kimia dilakukan dalam suhu ruang dan menggunakan tekanan.Penggunaan energi alternatif dan efisien dalam sintesis dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa metode baru diantaranya adalah dengan menggunakan radiasai gelombang mikro (microwave), ultrasonik dan fotokimia.

 Mendesain bahan kimia yang mudah terdegradasi

Bahan kimia harus didesain dengan mempertimbangkan aspek lingkungan, oleh karena itu suatu bahan kimia harus mudah terdegradasi dan tidak terakumulasi di lingkungan.Seperti sintesis biodegradable plastik, bioderadable polimer, serta bahan kimia lainya.

1 Penggunaan metode analisis secara langsung untuk mengurangi polusi

Metode analisis yang dilakukan secara real-time dapat mengurangi pembentukan produk samping yang tidak diinginkan.Ruang lingkup ini berfokus pada pengembangan metode dan teknologi analisis yang dapat mengurangi penggunaan bahan kimia yang berbahaya dalam prosesnya.

1Meminimalisasi potensi kecelakaan

Bahan kimia yang digunakan dalam reaksi kimia harus dipilih sedemikian rupa sehingga potensi kecelakaan yang dapat mengakibatkan masuknya bahan kimia ke lingkungan, ledakan dan api dapat dihindari.

     Aplikasi penerapan ke-12 prinsip kimia hijau ini masih belum sepenuhnya dilakukan para kimiawan khususnya yang bergerak pada bidang sintesis dalam hal desain reaksi dan metode yang digunakan untuk mencegah seminimal mungkin terjadinya pencemaran lingkungan.

IV. 2 Sejarah Kimia Hijau

     Tahun 1980 - an ditandai oleh berbagai konferensi dunia tentang Lingkungan Hidup. PBB menciptakan Komisi Dunia tentang Lingkungan dan Pembangunan pada tahun 1983 untuk melaporkan perkembangan dunia dan lingkungan.  Laporan yang dikenal sebagai ''Brundtland Report" direkonsiliasi lingkungan dan masalah sosial. Laporan ini diterbitkan pada tahun 1987, yang untuk pertama kalinya mendefinisikan konsep pembangunan berkelanjutan sebagai pengembangan pemenuhan kebutuhan generasi saat ini tanpa mengorbankan generasi masa depan. Laporan itu juga menekankan bahaya penipisan ozon dan dampaknya terhadap pemanasan global (Marcondes, 2005).

      Lebih jauh, pada tahun 1985, dalam pertemuan Menteri Lingkungan Hidup dari negara yang tergabung dalam  Organisasi kerjasama ekonomi  dan Pengembangan (OECD),menghasilkan  beberapa keputusan penting antara lain : : Pembangunan Ekonomi dan Lingkungan, Pencegahan Polusi, dan Pengendalian dan Informasi Lingkungan dan Nasional review. Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA) meluncurkan ''Program Rute Sintetis Alternatif untuk Pencegahan Polusi" pada tahun 1991 yang melaporkan filosofi dan kebijakan baru tentang pengendalian risiko produk kimia beracun untuk mencegah masalah dengan zat ini (Woodhouse dan Breyman, 2005).

IV. 3 Bahan Kimia yang Berbahaya Bagi Keseimbangan Lingkungan

1. Aseton

Ditemukan di: penghapus kuteks, polish mebel, wallpaper, alkohol topikal

Ketika terekspos udara, aseton menguap dengan sangat cepat dan mudah sekali terbakar. Aseton dapat menyebabkan keracunan fatal yang mengancam nyawa, namun sangat jarang terjadi karena tubuh mampu memecah aseton dalam jumlah besar yang terserap ke dalam sistem. Untuk sampai bisa keracunan, Anda harus mengonsumsi atau menelan porsi aseton dalam jumlah luar biasa besar dalam waktu singkat. Gejala keracunan aseton ringan termasuk sakit kepala, bicara cadel, lesu, kurang koordinasi indera gerak, dan rasa manis di mulut.

2. Benzena

     Ditemukan di: cat, lem, gas yang dilepaskan dari karpet, wax, deterjen, emisi dari pembakaran bahan bakar gas, asap rokok, kapur barus, alat penghilang bau

Benzena menguap ke udara dengan sangat cepat. Massa jenis uap benzena lebih berat daripada udara biasa dan bisa tenggelam ke daerah dataran rendah. Udara luar ruangan mengandung benzena dalam jumlah kecil dari asap tembakau, SPBU, knalpot kendaraan bermotor, dan emisi industri. Udara dalam ruangan umumnya mengandung kadar benzena yang lebih tinggi daripada di udara luar dari paparan harian produk rumah tangga.

     Benzena bekerja dengan mengacaukan kerja sel dalam tubuh. Sebagai contoh, paparan benzena jangka panjang dapat menyebabkan sumsum tulang untuk tidak memproduksi cukup sel darah merah. Benzena juga dapat merusak sistem kekebalan tubuh dengan mengubah kadar antibodi dan menyebabkan hilangnya sel darah putih — yang dapat menyebabkan anemia, atau lebih buruk lagi, leukimia dari paparan berat dan berkepanjangan. Beberapa wanita yang menghirup benzena dalam jumlah besar selama berbulan-bulan memiliki siklus menstruasi yang tidak teratur dan penurunan ukuran indung telur mereka.

3. Bisphenol A (BPA)

     Ditemukan di: wadah makanan kaleng, perkakas rumah tangga yang terbuat dari plastik, botol minum plastik produksi lama (sebelum tahun 2012), botol susu bayi model lama (sebelum 2011), bon belanja

     Produksi BPA sebenarnya dimulai pada tahun 1930 sebagai estrogen sintetik yang diberikan pada wanita. Jadi, tidak mengherankan bahwa paparan terhadap bahan kimia ini mengarah ke perubahan hormon, seperti penurunan produksi sperma, pubertas dini pada anak-anak perempuan, dan kemandulan pada orang dewasa. Studi lab juga mencurigai bahwa paparan BPA dalam konsentrasi tinggi dapat menyebabkan keguguran. BPA juga mengganggu metabolisme tubuh dan memainkan peran dalam penyakit jantung, obesitas, dan diabetes.

4. Xylene

     Ditemukan di: emisi gas buang kendaraan bermotor, cat, pernis, cat kuku, perekat, semen karet

     Paparan ringan hingga sedang terhadap uap xylene dapat menyebabkan mata panas memerah, bengkak, berair, penglihatan kabur; dan/atau iritasi kulit ringan, seperti ruam kemerahan dan bengkak, kulit terasa kering dan gatal; iritasi pada hidung dan tenggorokan. Paparan terhadap xylene dalam jumlah besar sangat berbahaya, karena dapat menyebabkan depresi sistem saraf pusat yang menyebabkan mual dan muntah serta sakit kepala, dan berkunang-kunang; hingga kerusakan hati dan ginjal, hilang kesadaran, kegagalan sistem pernapasan, bahkan kematian.

5. Formalin

     Ditemukan di: asbes dan beton, asap rokok, kompos gas atau minyak tanah yang menyala, furnitur yang terbuat dari pressed wood dengan perekat yang mengandung resin urea-formaldehida (UF), kantung plastik

     Formaldehida adalah senyawa kimia turunan dari pembakaran dan proses alam tertentu yang umum digunakan secara luas oleh industri untuk memproduksi bahan bangunan dan berbagai produk rumah tangga. Dengan demikian, mungkin ada jejak formalin dalam konsentrasi yang cukup besar baik di dalam maupun luar ruangan.

V.              KESIMPULAN

     Pemaparan diatas menunjukkan pentingnya ilmu kimia dalam pelestarian lingkungan. Disatu sisi memang kimia bermanfaat tetapi kimia juga merupakan salah satu penyebab krusakan lingkungan.

VI.            DAFTAR PUSTAKA

Anastas, P.,dan Warner, J.C., 1998, Green Chemistry, Theory and Practice, Oxford University Press, Oxford

Hidayat Atep, Kholil Muhammad. 2018. Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Yogyakarta: Penerbit Wahana Resolusi

Purnama, Hijrah. (2010). Studi Pemanfaatan Sampah Plastik Menjadi Produk dan Jasa Kreatif. Jurnal Sains dan Teknologi Lingkungan. Volume 2, Nomor 1

Slamet, Juli Soemirat, 2004, Kesehatan  Lingkungan, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta

Selamet ,Riyadi, A.L., 1986, Pengantar Kesehatan Lingkungan, Karya Anda, Surabaya.