Prinsip 1-3 Kimia Hijau

PRINSIP 1 – 3 KIMIA HIJAU

1. Pencegahan limbah : Lebih baik untuk mencegah sedini mungkin terjadinya limbah daripada menanggulangi dan mengelola limbah yang sudah terlanjur terbentuk. Bagaimanapun pengelolaan limbah yang muncul sebagai bagian dari proses produksi akan menimbulkan biaya ekonomi tinggi. Berbagai teknologi pengelolaan limbah sudah diterapkan, mulai dari sanitary landfill, incinerator dan land treatment (land farming). Namun ketiga jenis teknologi tersebut tetap saja dianggap sangat mahal, sulit diterapkan, memerlukan standar operasi yang tinggi dan efektivitasnya diragukan. Jadi sekali lagi lebih baik mencegah limbah daripada mengelolanya. Hal itu sejalan dengan pendapat Wang dkk (2006).

Teknologi pemusnahan sampah dengan metode Sanitary Landfill ialah dengan cara  membuang dan menumpuk limbah (sampah) ke suatu titik lokasi yang cekung, kemudian dipadatkan dan  menutupnya dengan tanah.  Sedangkan incinerator (insinerator) ialah teknologi pengelolaan limbah (sampah) dengan proses pembakaran.

Adapun teknologi land treatment ialah dengan cara menebar limbah (termasuk limbah bahan beracun berbahaya) ke permukaan tanah, dengan maksud supaya mengalami proses dekomposisi oleh mikroorganisme tanah. Di sisi lainnya partikel tanah dapat menahan laju mobilisasi berbagai komponen berbahaya dari limbah. Sekali lagi jika dicermati secara seksama, ketiga teknologi pengelolaan limbah tersebut selain mahal juga tidak ada yang ramah lingkungan. Oleh sebab itu prinsip pertama dari Kimia Hijau ialah mencegah terjadinya limbah (sampah) sedini mungkin.

Menurut Bogner dkk (2007), tantangan utama bagi setiap pemerintah kota ialah untuk mengumpulkan, mendaur ulang, sekaligus mengurangi  kuantitas limbah padat dan limbah cair. Dalam hal ini konsep pembangunan berkelanjutan perlu mencakup upaya pengelolaan limbah yang rasional, terjangkau, efektif dan benar-benar berkelanjutan. Kesehatan dan keselamatan  masyarakat serta kelestarian lingkungan secara langsung dipengaruhi oleh praktek pengelolaan limbah yang efektif. Pencegahan dan pengendalian limbah lebih jauh lagi akan menimbulkan dampak langsung terhadap berkurangnya emisi gas kaca; mencegah kontaminasi air, tanah dan udara; memberikan manfaat energi terbarukan; melestarikan sumberdaya alam; sekaligus meningkatkan kualitas hidup masyarakat.

2. Memaksimalkan ekonomi atom : Perancangan sintesis sedemikian rupa sehingga produk akhir mengandung proporsi maksimum dari bahan awal. Dalam hal ini hanya sedikit atom yang terbuang, dan kalau bisa nihil. Menurut Santosa (2008) metode sintesis harus dirancang dengan memaksimalkan semua reaktan menjadi produk akhir yang diinginkan.

Konsep ekonomi atom  dikembangkan oleh Barry Trost dari Stanford University (AS), merupakan penerima Presidential Green Chemistry Challenge Award  tahun 1998. Konsep ekonomi atom merupakan metode yang mengungkapkan seberapa efisien reaksi tertentu yang menggunakan atom reaktan. Ekonomi atom merupakan nisbah antara masa atom produk yang diinginkan dengan masa atom dalam reaktan dikalikan 100 persen (GI, 2015). 

Menurut Santosa (2008), idealnya reaksi kimia berjalan dengan reaktan terubah menjadi produk yang sesuai dengan persamaan stoikiometrinya. Faktanya kebanyakan reaksi menghasilkan produk dengan kuantitas di bawah yang diperhitungkan dari persamaan stoikiometrinya. Semula dikenal adanya konsep Efisiensi Hasil (EH), yang merupakan hasil perbandingan antara massa produk yang dihasilkan dengan massa produk teoritis yang diperhitungkan dari persamaan stoikiometri. Namun produk reaksi kimia yang dihasilkan oleh suatu reaksi kimia sering berjumlah lebih dari satu jenis, dan tidak semuanya merupakan produk reaksi yang diinginkan. Oleh karena itu EH tidak mencerminkan seberapa besar efisiensi reaktan terubah menjadi produk yang diinginkan, sebagai langkah perbaikan maka muncul konsep Ekonomi Atom (EA).

Contoh :

Benzena dapat dioksidasi untuk membuat anhidrida maleat, bahan kimia yang cukup penting (GI, 2015).

Ekonomi Atom  reaksi tersebut mencapai 43 persen, yaitu  dihitung dengan menggunakan massa rumus relatif. Hal itu menunjukkan bahwa hanya 43 persen dari massa reaktan yang berubah menjadi produk yang diinginkan.

Catatan :

Fenol telah diproduksi oleh berbagai metode, dan setiap alternatif metode produksi telah menunjukkan nilai Ekonomi Atom yang terus meningkat.

Ibuprofen untuk memproduksinya menggunakan metode dengan enam langkah, dengan nilai Ekonomi Atom hanya 40,1 persen. Pada tahun 1990-an Hoechst Celanese Corporation mengembangkan proses tiga tahap baru dengan Ekonomi Atom mencapai  77,4 persen. Hal itu menjadi  contoh klasik untuk mengembangkannya ke skala produk komersial.

3. Perancangan sintesis dengan bahan kimia yang tidak berbahaya : Dalam praktek metode sintesis seharusnya didesain untuk menggunakan dan menghasilkan zat yang paling sedikit atau sama sekali ridak menimbulkan toksisitas pada manusia dan lingkungan.

Sintesis kimia ialah penyusunan atau pembentukan senyawa tertentu, biasanya senyawa organik, dari bahan kimia komersial mudah tersedia atau murah, tergantung kepentingannya. Senyawa disusun atau disintesis dengan melakukan berbagai reaksi kimia dengan  mengubah struktur molekul, oleh reaksi tertemtu dengan bahan kimia lainnya. Sintesis kimia terbaik adalah  yang menggunakan bahan awal yang murah, hanya memerlukan beberapa langkah, dan memiliki output yang baik berupa  produk yang sesuai dengan perancangan sintesis,

Bahan awal untuk sintesis organik dapat berupa senyawa sederhana yang bersumber dari  minyak dan gas alam, bisa juga dari bahan kimia yang lebih kompleks yang diisolasi dalam jumlah besar dari  tanaman dan hewan. Tujuan dari sintesis kimia untuk membuat produk tertentu yang dapat digunakan secara komersial; misalnya sebagai obat, wewangian, lapisan polimer, makanan, pewarna kain, pestisida, atau untuk tujuan industri dan komersial lainnya. Selain itu senyawa juga disintesis untuk menguji teori kimia, membuat bahan kimia baru, membuat bahan yang lebih baik, atau untuk mengkonfirmasi struktur bahan yang diisolasi dari sumber alami (McMurry, 1999). Dengan demikian jika mengedepankan prinsip Kimia Hijau maka setiap kegiatan sintesis bahan kimia perlu senantiasa memperhatikan aspek perancangan yang mengutamakan bahan tidak berbahaya dan tidak beracun.

Daftar Pustaka

 Anwar, Muslih, M.SC. 2015. Kimia Hijau / Green Chemistryhttp://bptba.lipi.go.id/bptba3.1/?u=blog-single&p=343&lang=id