Kimia Hijau dan Prinsipnya

Kimia Hijau dan Prinsipnya

@ProyekH07 oleh @H03-AWANDA

Abstrak

Kimia Hijau merupakan kajian di bidang kimia yang relatif baru yang memfokuskan
kajiannya pada penerapan sejumlah prinsip kimia dalam merancang menggunakan atau memproduksi bahan kimia untuk mengurangi pemakaian atau produksi bahan berbahaya yang dapat mengganggu kesehatan mahluk hidup dan pelestarian lingkungan. Kajian green chemistry ini mencakup konsep dan pendekatan yang efektif untuk mencegah pencemaran lingkunganyang diakibatkan oleh proses dan produk bahan kimia beracun dan berbahaya, karena penerapan metode pemacahan masalah secara inovatif terhadap masalah lingkungan. 

Pengertian Kimia Hijau dan Prinsipnya

Kimia Hijau  adalah desain produk dan proses kimia yang mengurangi atau menghilangkan penggunaan atau generasi zat berbahaya. Green chemistry berlaku di seluruh siklus hidup dari produk kimia, termasuk desain, manufaktur, sampai pada penggunaannya. Teknologi Green chemistry memberikan sejumlah manfaat antara lain, mengurangi limbah, mengurangi biaya perawatan pipa yang mahal, produk yang lebih aman, mengurangi penggunaan energi dan sumber daya alam, dan meningkatkan daya saing pabrik kimia terhadap pelanggan mereka.

Berikut 12 Prinsip Kimia Hijau, yaitu :

       1. Mencegah Limbah

Yaitu bagaimana kemampuan kimiawan untuk merancang ulang transformasi kimia untuk meminimalkan produksi limbah berbahaya merupakan langkah pertama yang penting dalam pencegahan polusi. Dengan mencegah generasi sampah, kita meminimalkan bahaya yang berhubungan dengan limbah, transportasi, penyimpanan dan perawatan.

2 . Memaksimalkan Atom Ekonomi

Ekonomi Atom adalah sebuah konsep, yang dikembangkan oleh Barry Trost dari Stanford University yang mengevaluasi efisiensi transformasi kimia. Mirip dengan perhitungan hasil, ekonomi atom merupakan rasio dari total massa atom dalam produk yang diinginkan dengan massa total atom pada reaktan. Memilih transformasi yang menggabungkan sebagian besar bahan awal ke dalam produk lebih efisien dan meminimalkan limbah.

3. Desain sintesis kimia yang kurang berbahaya

Metode sintetis seharusnya didesain untuk menggunakan dan menghasilkan zat yang memiliki kadar sekecil mungkin atau bahkan tidak beracun terhadap kesehatan manusia dan lingkungan. Tujuannya adalah untuk menggunakan reagen kurang berbahaya bila memungkinkan dan proses desain yang tidak menghasilkan produk sampingan berbahaya.

4. Desain Produk kimia yang aman

Produk kimia seharusnya didesain untuk mempengaruhi fungsi yang diinginkan dengan meminimalkan toksisitas ( sifat beracun) mereka.

5. Gunakan Pelarut / kondisi reaksi yang aman

Semaksimal mungkin diupayakan untuk tidak menggunaan zat tambahan (misalnya, pelarut, agen pemisah, dll). Penggunakan pelarut biasanya mengarah ke produksi limbah. Oleh karena itu penurunan volume pelarut atau bahkan penghapusan total pelarut akan lebih baik. Dalam kasus di mana pelarut diperlukan, hendaknya perlu diperhatikan penggunaan pelarut yang cukup aman.

6. Meningkatkan Efisiensi Energi

Kebutuhan Energi dalam proses kimia harus diakui berdampak pada lingkungan dan ekonomi dan harus diminimalkan. Jika mungkin, metode sintetis dan pemurnian harus dirancang untuk suhu dan tekanan ruang, sehingga biaya energi yang berkaitan dengan suhu dan tekanan ekstrim dapat diminimalkan.

7. Gunakan bahan baku Terbarukan

Bila memungkinkan, transformasi kimia harus dirancang untuk memanfaatkan bahan baku yang terbarukan. Contoh bahan baku terbarukan termasuk produk pertanian atau limbah dari proses lainnya. Contoh bahan baku depleting termasuk bahan baku yang ditambang atau dihasilkan dari bahan bakar fosil (minyak bumi, gas alam atau batubara).

8. Hindari penggunaan Kimia Derivatif

Derivatisasi yang tidak perlu (penggunaan kelompok „blocking“, proteksi / deproteksi, modifikasi sementara proses fisika / proses kimia) harus dikurangi atau dihindari jika mungkin, karena langkah-langkah seperti ini membutuhkan reagen tambahan dan dapat menghasilkan limbah. Transformasi Sintetik yang lebih selektif akan menghilangkan atau mengurangi kebutuhan untuk proteksi gugus fungsi. Selain itu, urutan sintetis alternatif dapat menghilangkan kebutuhan untuk mengubah gugus fungsi dengan ada gugus fungis lain yang lebih sensitif.

9. Gunakan Katalis

Secara stoikiometri katalis dengan selektivitas yang tinggi memang lebih unggul dalam reaksi. Katalis dapat memainkan beberapa peran dalam proses transformasi, antara lain dapat meningkatkan selektivitas reaksi, mengurangi suhu transformasi, meningkatkan tingkat konversi produk dan mengurangi limbah reagen (karena mereka tidak dikonsumsi selama reaksi). Dengan mengurangi suhu, kita dapat menghemat energi danberpotensi menghindari reaksi samping yang tidak diinginkan.

10. Desain produk yang terdegradasi

Produk kimia seharusnya didesain hingga pada akhir fungsinya nanti mereka dapat terurai menjadi produk degradasi yang tidak berbahaya ketika mereka dilepaskan ke lingkungan. Disinilah arti pentingnya sintesis material sehari-hari yang biodegradable, misalnya biopolimer, plastik ramah lingkungan dst.

11. Analisis Real-Time untuk Mencegah Polusi

Selalu penting untuk memonitor kemajuan reaksi untuk mengetahui kapan reaksi selesai atau untuk mendeteksi munculnya produk samping yang tidak diinginkan. Bila memungkinkan, metodologi analitis harus dikembangkan dan digunakan untuk memungkinkan untuk real-time, pemantauan pada proses dan kontrol untuk meminimalkan pembentukan zat berbahaya.

12. Minimalkan Potensi Kecelakaan

Salah satu cara untuk meminimalkan potensi kecelakaan kimia adalah memilih pereaksi dan pelarut yang memperkecil potensi ledakan, kebakaran dan kecelakaan yang tak disengaja. Risiko yang terkait dengan jenis kecelakaan ini kadang-kadang dapat dikurangi dengan mengubah bentuk (padat, cair atau gas) atau komposisi dari reagen.

Dewasa ini sudah banyak sekali penelitian-penelitian yang mengarah/ berbasis pada aspek keberlangsungan. Sebagai contoh misalnya usaha untuk menemukan energy terbarukan, antara lain energy surya, energy bahan bakar yang berbasis hydrogen, biogas, termasuk proses penyimpanannya jangka panjang dst. Penggunaan green solvent, green katalist, termasuk di dalamnya biokatalist ( yang reusable dan recycle), mekanisme sintesis yang dirancang ramah lingkungan, begitu pula upaya memaksimalkan atau memanfaat kan kembali limbah sebagai bahan baku bermanfaat di masa depan adalah merupakan usaha-usaha para ilmuwan untuk terwujudnya bumi yang hijau.