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.

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 :

Atom ekonomi (%) = x100%

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.

10. 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.

11. 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.

12. Meminimalisasi 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.

Beberapa tahun belakangan ini, ilmu kimia sebagai ilmu dasar yang sangat dibutuhkan untuk mengatasi dan menghentikan timbulnya masalah lingkungan dalam rangka menunjang pembangunan yang berkelanjutan atau pembangunan yang lestari. Kesinambungan dalam perkembangan ilmu dan teknologi harus dimulai dengan berfikir bagaimana untuk memecahkan masalah atau bagaimana mengaplikasikan ilmu kedalam teknologi. Kimia sebagai ilmu dasar materi dan transformasinya, berperanan penting dalam proses ini dan menjembatani ilmu fisika, material dan hayati. Hanya proses kimia yang telah dicapai melalui efisien yang optimal pada proses produksi dan produk yang berkesinambungan. Ilmuwan dan teknokrat yang menemukan, mengembangkan optimasi proses tersebut. Kepedulian, kreatifitas dan pandangan ke depan mereka sangat dibutuhkan untuk menghasilkan reaksi dan proses kimia dengan efisien.

Kimia hijau diartikan sebagai proses yang lebih efisien, hemat energi dan sumber daya alam serta lebih ramah lingkungan daripada sebelumnya. Dalam 20 tahun terakhir, industri kimia di Jerman, yang tergolong terbesar di Eropa,  sudah mengurangi seperlima kebutuhan energinya – meski begitu hampir 10% seluruh penggunaan energi di Jerman dibutuhkan untuk sektor ini. Paradoksnya: Justru industri kimia yang boros energi ini memproduksi banyak material atau bahan yang bisa menghemat energi dalam keseharian rumah tangga. Mungkinkah ini akan mendorong industri ini untuk lebih ramah lingkungan lagi.

Bidang-bidang Teknologi Hijau

Studi tentang teknologi hijau yang masih terus dikembangkan dan merupakan kecenderungan teknologi di masa datang, antara lain mencakup bidang-bidang, a.l: Energi terbarukan (renewable energy); Bangunan hijau/ramah lingkungan (green building); Kimia hijau (green chemistry) dan Teknologi Nano Hijau (green nanotechnology).

Renewable Energy
Mengingat keterbatasan sumber energi berbahan baku fosil (minyak, gas dan batubara), maka energi menjadi masalah yang paling mendesak dalam bidang teknologi hijau, termasuk didalamnya pengembangan bahan bakar alternatif atau energi terbarukan yang efisien.

Green Building
Bangunan hijau (green building) juga mendapat perhatian penting di bidang teknologi hijau, segala sesuatu yang berkaitan dengan pembangunan rumah atau infrastruktur yang ramah lingkungan. Penerapannya mulai sejak pemilihan bahan bangunan hingga lokasi tempat bangunan akan didirikan diharapkan telah mempertimbangan kelestarian lingkungan hidup.

Green Chemistry
Hampir seluruh produk untuk keperluan sehari-hari adalah produk kimiawi. Oleh karena itu kimia hijau (green chemistry) mulai mendapat perhatian berbagai negara maju dalam hal penemuan, rancangan dan aplikasi produknya termasuk proses yang dijaga dari penggunaan bahan beracun atau zat yang berbahaya bagi kehidupan.


Green Nanotechnology
Yang paling terkini adalah studi tentang Green nanotechnology (teknologi nano hijau) yang melibatkan manipulasi bahan pada skala nanometer (satu miliar meter). Beberapa ilmuwan percaya bahwa penguasaan subjek ini di masa datang akan mengubah cara bagaimana segala sesuatu di dunia ini dibuat. “Green nanoteknologi” adalah penerapan kimia hijau tingkat lanjut dengan prinsip-prinsip rekayasa teknologi yang ramah lingkungan.

REFERENSI:1. https://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_hijau
2. Muslih Anwar, 2014, Kimia Hijau / Green Chemistry. http://bptba.lipi.go.id/bptba3.1/?u=blog-single&p=343&lang=id
3. Amrysyaawalz, 2016, Kimia Hijau (Green Chemistry). https://amrysyaawalz.wordpress.com/2016/04/09/kimia-hijau-green-chemistry/
4. Gianna Grun, 2013, Kimia Hijau Makin Ngetren. http://www.dw.com/id/kimia-hijau-makin-ngetren/a-16929898
5. Tarmizi Taher, 2012, Pengertian dan Pentingnya Green Chemistry. http://chemist-try.blogspot.co.id/2012/12/pengertian-dan-pentingnya-green.html