Konsep Kimia Hijau

Oleh : Mochamad Dadan Rhamdani (@G17-Mochamad)

Abstrak

Pengolahan daur ulang limbah padat yang tidak berbahaya, baik itu limbah organik, maupun limbah anorganik merupakan salah satu bentuk upaya untuk melestarikan lingkungan. Kegiatan pelestarian lingkungan ini berbasis Kimia Hijau (green chemistry) dan konsep 5R (Reduce, Reuse, Recycling, Replace, Refill), pendistibusian tempat-tempat limbah, pemanfaatan ulang dan daur ulang. Tujuann dari Kimia Hijau ini yaitu masyarakat dapat memisahkan limbah organik dan anorganik, memelihara dan mengembangkan bak-bak tempat limbah yang berada di jalan-jalan atau di setiap halaman rumah, memproduksi kompos dari limbah organik, mendaur ulang limbah kertas menjadi kertas berkualitas untuk karya seni, serta pemahaman aplikasi biopore untuk resapan air. Pemanfaatan daur ulang limbah ini memiliki nilai ekonomi tinggi sehingga dapat dipasarkan.

Kata kunci: Kimia Hijau

Menurut Hjresen dalam Sudarmin (2013) pendidikan kimia saat ini mempunyai fokus pada pemikiran pengaruh produksi senyawa kimia pada lingkungan. Pada saat ini diperkirakan akan banyak sekali produk kimia yang dahulu dianggap ramah lingkungan, tetapi nanti dibatasi pemakaiannya karena berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan. Padahal penanganan limbah industri, sebenarnya sudah sejak lama konsep pembangunan berkelanjutan diwacanakan oleh masyarakat dunia dan dijadikan kerangka acuan program pembangunan nasional di banyak negara. Bertolak dari konsep pembangunan berkelanjutan tersebut, maka mulai tahun 1980-an telah dikembangkan kimia hijau (Green Chemistry) yang berkaitan penerapan 12 (dua belas) prinsip yang bertujuan untuk mengurangi aktivitas dan dampak industri kimia dan produk-produknya terhadap kesehatan manusia dan kondisi lingkungan.
Penerapan proses industri berbasis Kimia Hijau akan memberikan keuntungan keseimbangan antara aspek lingkungan, ekonomi, dan sosial. Jika suatu proses industri berbasis Kimia Hijau, maka industri tersebut akan menjalankan 12 prinsip kimia hijau berikut:
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 ekonomi atom
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%.
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.
Dengan pelaksanaan ke-12 prinsip tersebut, berarti kimia hijau dapat dipandang sebagai suatu langkah penting menuju kelestarian lingkungan atau pembangunan berkelanjutan.
Menurut Anggraeni, dkk. (2012) Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi, baik yang berasal dari industri, pertanian, maupun domestik rumah tangga. Telah disadari bahwa kehadiran limbah tersebut tidak dikehendaki. Untuk mengatasinya diperlukan kreativitas, sehingga limbah tersebut berubah menjadi produk yang memiliki nilai ekonomi yang
tinggi, sejalan dengan konsep 5R yaitu limbah tersebut bisa bermanfaat dan dapat mengurangi kuantitas limbah. Hal ini sangat penting disosialisasikan kepada masyarakat dan menjadikannya sebagai falsafah dan gaya hidup 5R dalam kehidupan sehari-hari. Adapun 5R merupakan singkatan dari Reuse, Recycle, Reduce, Replace, Refill
1. Reuse: Memanfaatkan ulang (reuse) yaitu menggunakan kembali barang bekas tanpa pengolahan bahan, untuk tujuan yang sama atau berbeda dari tujuan asalnya. Contohnya penggunaan bahan-bahan plastik/ kertas bekas untuk benda-benda sovenir, bekas ban untuk tempat pot atau kursi taman, botol-botol minuman yang telah kosong diisi kembali, dan sebagainya.
2. Recycle: Mengolah kembali (recycle) yaitu kegiatan yang memanfaatkan barang bekas dengan cara mengolah materinya untuk digunakan lebih lanjut. Contohnya kertas atau sampah bekas, pecahan-pecahan gelas atau kaca, besi atau logam bekas dibuat menjadi benda kain dan sampah organik yang berasal dari dapur atau pasar dapat didaur ulang menjadi kompos (pupuk). Dalam proses daur ulang ini juga sampah dapat diubah menjadi energi panas yang dikenal dengan proses “insenerasi”. Insenerasi sederhana sudah ada yang melakukannya, misalnya oleh beberapa industri di Jakarta, yaitu hasil akhir pengolahan air limbah padat dalam bentuk lumpur tidak dibuang ke tanah tetapi digunakan sebagai bahan bakar setelah mengalami pengeringan.
3. Reduce: Mengurangi (reduce) adalah semua bentuk kegiatan atau perilaku yang dapat mengurangi produksi sampah, misalnya ibu-ibu rumah tangga kembali ke pola hidup lama yaitu membawa keranjang belanja ke pasar sehingga jumlah kantong plastik yang di bawa ke rumah akan berkurang. Selain itu, bila setiap orang menggunakan saputangan bukan tisu, disamping sampahnya berkurang, dapat terjadi penghematan bahan baku untuk tisu berupa kayu yang diperoleh dari hutan.
4. Replace: Menggantikan dengan bahan yang bisa dipakai ulang (replace), adalah upaya mengubah kebiasaan yang dapat mempercepat produksi sampah, terutama sampah yang mempunyai sifat sukar diolah dan berbahaya.
5. Refill: Refill artinya mengisi kembali wadah-wadah produk yang dipakai. Satu hal tambahan yang tidak boleh diabaikan adalah Repair yaitu pemeliharaan atau perawatan agar tidak menambah produksi limbah.


Daftar Pustaka

Hidayat, A.A., dan Kholil, M. 2017. Kimia, Industri dan Teknologi Hijau. Jakarta: Pantona Media.

Sudarmin. 2013. Kemampuan generik sains kesadaran tentang skala sebagai wahana mengembangkan praktikum kimia organik berbasis green chemistry. Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran, Vol.20(1). Dalam : http://journal.um.ac.id/index.php/pendidikan-dan-pembelajaran/article/view/3866 (Diunduh, 8 Februari 2018)

Anggraeni, N.I., Kamara, D.S., dan Dahlan, A. 2012. Sosialisasi kimia hijau daur ulang limbah organik dan anorganik di desa Padakembang dan Cilampung hilir kecamatan Cisayong kabupaten Tasikmalaya. Jurnal Aplikasi Ipteks untuk Masyarakat, Vol.1(1). Dalam : http://jurnal.unpad.ac.id/dharmakarya/article/download/8196/3745 (Diunduh, 8 Februari 2018)