Kimia Hijau

Kimia hijau, juga disebut kimia berkelanjutan, adalah filsafat penelitian dan rekayasa/teknik kimia yang menganjurkan desain produk dan proses yang meminimasi penggunaan dan penciptaan senyawa-senyawa berbahaya. Sementara kimia lingkungan adalah cabang kimia yang membahas lingkungan hidup dan zat-zat kimia di alam, kimia hijau justru berupaya mencari cara untuk mengurangi dan mencegah pencemaran pada sumbernya. Pada tahun 1990 Pollution Prevention Act (Undang-Undang Pencegahan Pencemaran) telah disahkan di Amerika Serikat. Undang-undang ini membantu menciptakan modus operandi untuk berurusan dengan pencemaran secara inovatif dan asli. Undang-undang ini bertujuan untuk mencegah masalah sebelum mereka terjadi.

Bisa dikatakan kimia hijau adalah pengetahuan basi karena hanyalah hasil kolaborasi dari beragam disiplin ilmu kimia yang telah mapan sebelumnya. Tapi yang menjadikan dia bersinar di lingkup disiplin kimia adalah konsepnya. Paradigma kimia hijau ini telah mengundang dan menuntun para ilmuwan untuk mengembangkan inovasi proses kimia yang menggeser, menambah/mengurangi atau memperbaharui proses kimia tradisional-konvensional menjadi lebih ramah terhadap lingkungan maupun manusia tanpa meninggalkan prinsip-prinsip optimasi proses produksi. Berikut ini akan dipaparkan sedikit konsep-prinsip kimia hijau.

Pada tahun 2005 Ryōji Noyori mengenali tiga pengembangan-penting di dalam kimia hijau: penggunaan karbondioksida superkritis sebagai pelarut hijau, larutan-air hidrogen peroksida untuk oksidasi bersih dan penggunaan hidrogen di dalam sintesis asimetris. Contoh-contoh kimia hijau terapan adalah oksidasi air superkritis, reaksi pada air, dan reaksi media kering.

Biorekayasa atau bioteknik juga dipandang sebagai sebuah teknik yang menjanjikan untuk mencapai tujuan-tujuan kimia hijau. Sejumlah bahan kimia proses penting dapat disintesis dalam organisma-organisma terekayasa, seperti asam shikimat, sebuah prakursor oseltamivir yang difermentasi oleh Roche di dalam bakteri.
Istilah kimia hijau diperkenalkan oleh Paul Anastas pada tahun 1991.

Paul Anastas dan John C. Warner kemudian mengembangkan 12 prinsip demi mendefinikan kimia hijau.

1. Mencegah terbentuknya sampah sisa proses kimia dengan cara merancang sintesa kimia yang mencegah terbentuknya sampah atau polutan.

2. Merancang bahan kimia dan produk turunannya yang aman yang menghasilkan produk kimia yang efektif tapi tanpa atau rendah efek racunnya.

3. Merancang sintesa kimia yang jauh berkurang efek bahayanya, berarti merancang proses dengan menggunakan dan menghasilkan senyawa yang memiliki sedikit atau tanpa efek beracun terhadap manusia dan lingkungan

4. Memanfaatkan asupan proses kimia dari material terbaharukan. Bahan baku dari produk agrikultur atau aquakultur bisa dikatakan sebagai bahan baku terbaharukan, sedangkan hasil pertambangan dikatakan sebagai bahan tak dapat diperbaharui.

5. Menggunakan katalis. Reaksi yang memanfaatkan katalis memiliki keunggulan karena hanya menggunakan sedikit material katalis untuk mempercepat dan menaikkan produktifitas dan proses daur reaksi.

6. Menghindari proses derivatisasi tehadap senyawa kimia. Artinya menghindari tahapan pembentukan senyawa antara atau derivat ketika melakukan reaksi, karena agen derivat tersebut menambah hasil samping atau hanya terbuang percuma sebagai sampah.

7. Memaksimalkan ekonomi atom dengan jalan merancang proses sehingga hasil akhir mengandung perbandingan maksimum terhadap asupan awal proses sehingga tidak menghasilkan sampah atom.

8. Penggunaan pelarut dan kondisi reaksi yang lebih aman dengan cara mencoba menghindari penggunaan pelarut, agen pemisah, atau bahan kimia pembantu lainnya. Pelarut digunakan seminimal mungkin dan tidak menimbulkan masalah pencemaran atau kerusakan terhadap lingkungan dan atmosfer. Air adalah contoh pelarut segala (universal solvent) yang ramah lingkungan.

9. Meningkatkan efisiensi energi yaitu melakukan reaksi pada kondisi mendekati atau sama dengan kondisi alamiah, misalnya suhu ruang dan tekanan atmosfer.

10. Merancang bahan kimia dan produknya yang dapat terdegradasi setelah digunakan menjadi material tidak berbahaya atau tidak terakumulasi setelah digunakan.

11. Analisis pada waktu bersamaan dengan proses produksi untuk mencegah polusi. Dalam sebuah proses, dimasukkan tahapan pengawasan dan pengendalian bersamaan dengan dan sepanjang proses sintesis untuk mengurangi pembentukan produk samping.

12. Memperkecil potensi kecelakaan yaitu merancang bahan kimia dan wujud fisiknya yang dapat meminimalkan potensi kecelakaan kimia misalnya ledakan, kebakaran, atau pelepasan racun ke lingkungan.

Daftar Pustaka:

Palgunadi, Jelliarko. 2007.  Kimia Hijau, ”new but old stuff” yang sedang trendi. https://matainginbicara.wordpress.com/2007/08/17/kimia-hijau-%E2%80%9Dnew-but-old-stuff%E2%80%9D-yang-sedang-trendi/

Wikipedia. 2016. Kimia Hijau. https://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_hijau

Pembakaran Hidrogen Tidak Sempurna

Pembakaran tak sempurna dihasilkan bila tidak ada oksigen yang cukup untuk membakar bahan bakar sepenuhnya menjadi karbon dioksida dan air.

Pada banyak bahan bakar, seperti minyak diesel, batu bara, dan kayu, pirolisis muncul sebelum pembakaran. Pada pembakaran tak sempurna, produk pirolisis tidak terbakar dan mengkontaminasi asap dengan partikulat berbahaya, misalnya oksidasi sebagian etanol menghasilkan asetaldehida yang berbahaya, begitu juga dengan oksidasi sebagian karbon yang menghasilkan karbon monoksida yang beracun.

Kualitas pembakaran dapat ditingkatkan dengan desain alat pembakaran, seperti pembakar minyak dan mesin pembakaran dalam. Perbaikan lebih lanjut mencakup alat katalitik pasca pembakaran (seperti konverter katalitik). Beberapa alat-alat ini biasanya dibutuhkan oleh banyak mobil/kendaraan di berbagai negara untuk memenuhi aturan lingkungan negaranya mengenai stadar emisi.

Derajat pembakaran dapat diukur dan dianalisis dengan peralatan uji. Kontraktor HVAC dan insinyur menggunakan analiser pembakaran untuk menguji efisiensi pembakar selama proses pembakaran.

Pembakaran tidak sempurna menghasilkan CO dan uap air.

2 C8H18 (l) +  17 O2 (g) à 16 CO  (g)  +  18 H2O (g)        ∆H = - 2.924,4 kJ

Pembakaran tidak sempurna menghasilkan kalor lebih sedikit daripada pembakaran yang berlangsung secara sempurna. Jadi pembakaran yang tidak sempurna mengurangi efisiensi bahan bakar. Kerugian lain adalah dihasilkannya gas CO yang beracun. Oleh karena itu, pembakaran tidak sempurna akan mencemari udara.

Semakin panjang rantai karbon, pembakaran bahan bakar akan semakin sempurna. Maka lebih baik jika digunakan bahan bakar fosil yang berantai karbon pendek supaya mengurangi pencemaran.

Dampak Pembakaran tak Sempurna:

Pembakaran tak sempurna menghasilkan lebih sedikit kalor. Jadi, pembakaran tak sempurna mengurangi efisiensi bahan bakar. kerugian lain dari pembakaran tak sempurna adalah dihasilkannya gas karbon monoksida (CO), yang bersifat racun. Oleh karena itu, pembakaran tak sempurna akan mencemari udara.

A. Dampak Terhadap Udara dan Iklim

Selain menghasilkan energi, pembakaran sumber energi fosil (misalnya: minyak bumi, batu bara) juga melepaskan gas-gas, antara lain karbon dioksida (CO2), nitrogen oksida (NOx),dan sulfur dioksida (SO2) yang menyebabkan pencemaran udara. Emisi NOx (Nitrogen oksida) adalah pelepasan gas NOx ke udara. Di udara, setengah dari konsentrasi NOx berasal dari kegiatan manusia (misalnya pembakaran bahan bakar fosil untuk pembangkit listrik dan transportasi), dan sisanya berasal dari proses alami (misalnya kegiatan mikroorganisme yang mengurai zat organik). Di udara, sebagian NOx tersebut berubah menjadi asam nitrat (HNO3) yang dapat menyebabkan terjadinya hujan asam.
Emisi SO2 (Sulfur dioksida) adalah pelepasan gas SO2 ke udara yang berasal dari pembakaran bahan bakar fosil dan peleburan logam. Seperti kadar NOx di udara, setengah dari konsentrasi SO2 juga berasal dari kegiatan manusia. Gas SO2 yang teremisi ke udara dapat membentuk asam sulfat (H2SO4) yang menyebabkan terjadinya hujan asam.

Emisi gas NOx dan SO2 ke udara dapat bereaksi dengan uap air di awan dan membentuk asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4) yang merupakan asam kuat. Jika dari awan tersebut turun hujan, air hujan tersebut bersifat asam (pH-nya lebih kecil dari 5,6 yang merupakan pH “hujan normal”), yang dikenal sebagai “hujan asam”. Hujan asam menyebabkan tanah dan perairan (danau dan sungai) menjadi asam. Untuk pertanian dan hutan, dengan asamnya tanah akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman produksi. Untuk perairan, hujan asam akan menyebabkan terganggunya makhluk hidup di dalamnya. Selain itu hujan asam secara langsung menyebabkan rusaknya bangunan (karat, lapuk).

Smog merupakan pencemaran udara yang disebabkan oleh tingginya kadar gas NOx, SO2, O3 di udara yang dilepaskan, antara lain oleh kendaraan bermotor, dan kegiatan industri. Smog dapat menimbulkan batuk-batuk dan tentunya dapat menghalangi jangkauan mata dalam memandang.

Emisi CO2 adalah pemancaran atau pelepasan gas karbon dioksida (CO2) ke udara. Emisi CO2 tersebut menyebabkan kadar gas rumah kaca di atmosfer meningkat, sehingga terjadi peningkatan efek rumah kaca dan pemanasan global. CO2 tersebut menyerap sinar matahari (radiasi inframerah) yang dipantulkan oleh bumi sehingga suhu atmosfer menjadi naik. Hal tersebut dapat mengakibatkan perubahan iklim dan kenaikan permukaan air laut.

Emisi CH4 (metana) adalah pelepasan gas CH4 ke udara yang berasal, antara lain, dari gas bumi yang tidak dibakar, karena unsur utama dari gas bumi adalah gas metana. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang menyebabkan pemasanan global.

Batu bara selain menghasilkan pencemaran (SO2) yang paling tinggi, juga menghasilkan karbon dioksida terbanyak per satuan energi. Membakar 1 ton batu bara menghasilkan sekitar 2,5 ton karbon dioksida. Untuk mendapatkan jumlah energi yang sama, jumlah karbon dioksida yang dilepas oleh minyak akan mencapai 2 ton sedangkan dari gas bumi hanya 1,5 ton

B. Dampak Terhadap Perairan

Eksploitasi minyak bumi, khususnya cara penampungan dan pengangkutan minyak bumi yang tidak layak, misalnya: bocornya tangker minyak atau kecelakaan lain akan mengakibatkan tumpahnya minyak (ke laut, sungai atau air tanah) dapat menyebabkan pencemaran perairan. Pada dasarnya pencemaran tersebut.

Daftar Pustaka:

Thaha,TatiSuryati. 2011.Dampak Pembakaran Tidak Sempurna. http://ceritabersama-tati.blogspot.nl/2015/08/dampak-pembakaran-tidak-semputna.html

Wikipedia.2016.Pembakaran. https://id.wikipedia.org/wiki/Pembakaran

Anonim.2011.Pembakaran Sempurna dan Tidak Sempurna. http://cemistry-family.blogspot.nl/2011/11/pembakaran-sempurna-dan-tidak-sempurna.html

Pencemaran Sungai Kahayan di Kalimantan Tengah

Pencemaran adalah masuk atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi dan/ atau komponen lain ke dalam air atau udara. Pencemaran juga bisa berarti berubahnya tatanan (komposisi) air atau udara oleh kegiatan manusia dan proses alam, sehingga kualitas air/ udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya.

Untuk mencegah terjadinya pencemaran terhadap lingkungan oleh berbagai aktivitas industri dan aktivitas manusia, maka diperlukan pengendalian terhadap pencemaran lingkungan dengan menetapkan baku mutu lingkungan.

Pencemaran terhadap lingkungan dapat terjadi di mana saja dengan laju yang sangat cepat, dan beban pencemaran yang semakin berat akibat limbah industri dari berbagai bahan kimia termasuk logam berat.

Pencemaran dapat terjadi baik di daratan, daerah perairan maupun di udara. Pencemaran sungai adalah suatu kondisi tercemarnya air sungai yang disebabkan oleh limbah industri, limbah penduduk, limbah peternakan, maupun pencemaran yang disebabkan oleh adanya bahan-bahan kimia yang terlarut dalam air sungai. Pencemaran dapat menyebabkan terganggunya semua spesies makhluk hidup yang ada diplanet bumi. Sekitar 60% spesies hewan dan tumbuhan terdapat di permukaan atau dalam air. Sungai Kahayan merupakan sungai yang bermuara di 3 kabupaten/ kota yaitu Kota Palangkaraya, Kabupaten Gunung Mas, dan Kabupaten Pulang Pisau.

Pencemaran yang terjadi di Sungai Kahayan kian parah akibat seringnya aktivitas liar dari para penambang emas. Berdasarkan hasil penelitian sampel air di daerah aliran sungai (DAS) Kahayan di Kecamatan Banama Tingang dan DAS Sebanggau di Kecamatan Sebangau Kuala (Sebakul) di Kabupaten Pulang Pisau, Kalimantan Tengah (Kalteng), menunjukkan DAS tercemar limbah merkuri.

Limbah merkuri pada DAS Kahayan kandungannya 4,218 miligram per liter. Sementara itu, titik sampel air kedua diambil di DAS Kecamatan Sebakul dengan kadar tercemar limbah merkuri sebesar 1,298 miligram per liter, untuk 2012. Sementara di DAS Kahayan, kosentrasi merkuri tinggi antara 2,966 hingga 4,687 mikro gram per liter ditemukan di Bawan, Tanjung Sanggalang, Tumbang Rungan, Jembatan Kahayan, Jabiren, dan Pulang Pisau.

Kandungan merkuri yang ada terutama di DAS Sebakul diyakini hanya limbah larutan dari daerah hilir yang menuju dan tertumpuk di muara laut saja, sebab di DAS Sebakul hampir tidak ada penambang yang mencari emas di sungai dengan bahan merkuri. Merkuri sendiri sangat berbahaya karena senyawanya bersifat sangat toksik bagi manusia dan hewan. Bahkan senyawa merkuri dapat terserap dalam usus dan terakumulasi dalam ginjal dan hati dalam waktu cukup lama, serta dapat mengakibatkan kerusakan otak.

 
Keadaan ini tentu sangat memprihatinkan bagi kita, apalagi warga yang sudah biasa menggantungkan hidupnya pada sungai Kahayan. Semoga pencemaran yang terjadi pada sungai Kahayan dapat berkurang dan masyarakat sendiri dapat meningkat kesadarannya untuk menjaga kebersihan sungai tempat mereka bergantung hidup.

Sementara itu, Direktur Investigasi Lembaga Swadaya Masyarakat Aliansi Masyarakat Pemerhati Lingkungan Hidup (LSM-AMPUH) Jarpen Gultom mengatakan, bahwa hal ini Pemerintah Daerah untuk segera mengambil tindakan. Karena ini bukan hanya pencemaran lingkungan semata, melainkan menyangkut hidup orang banyak.

Daftar Pustaka:

Humaniora, 2014. “Mari Selamatkan Sungai Kahayan Dari Pencemaran Limbah dan Merkuri”. http://radaronline.co.id/2014/06/06/mari-selamatkan-sungai-kahayan-dari-pencemaran-limbah-dan-merkuri/. Jakarta. 30 November 2016

Wikipedia. 2016. “Pencemaran”. https://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran. Jakarta. 30 November 2016

Hidayat, Atep Hafia. 2016. “Modul KPLI 09”. Jakarta. 30 November 2016