Abstrak
Green chemistry atau “kimia hijau” merupakan bidang
kimia yang berfokus pada pencegahan polusi. Pada awal 1990-an, green chemistry
mulai dikenal secara global setelah Environmental Protection Agency (EPA)
mengeluarkan Pollution Prevention Act yang merupakan kebijakan nasional untuk
mencegah atau mengurangi polusi. Green chemistry merupakan pendekatan untuk
mengatasi masalah lingkungan baik itu dari segi bahan kimia yang dihasilkan,
proses ataupun tahapan reaksi yang digunakan. Konsep ini menegaskan tentang
suatu metode yang didasarkan pada pengurangan penggunaan dan pembuatan bahan
kimia berbahaya baik itu dari sisi perancangan maupun proses. Bahaya bahan
kimia yang dimaksudkan dalam konsep green chemistry ini meliputi berbagai ancaman
terhadap kesehatan manusia dan lingkungan, termasuk toksisitas, bahaya fisik,
perubahan iklim global, dan penipisan sumber daya alam.
Kata Kunci :
kimia Hijau, Prinsip-prinsip, Manfaat, penerapan
I. PENDAHULUAN
Istilah
kimia digunakan dalam “green chemistry” dimaksudkan karena melibatkan struktur
dan perubahan suatu materi.Perubahan tersebut pasti melibatkan energi sebagai
sumbernya. Oleh karena itu konsep green chemistry ini juga erat kaitannya
dengan energi dan penggunaannya baik itu secara langsung maupun yang tidak
langsung seperti penggunaan suatu material dalam hal pembuatan, penyimpanan dan
proses penyalurannya. Green chemistry merupakan pendekatan yang sangat efektif
untuk mencegah terjadinya polusi karena dapat digunakan secara langsung oleh para
ilmuwan dalam situasi sekarang. Konsep ini lebih memfokuskan pada cara pandang
seorang peneliti untuk menempatkan aspek lingkungan pada prioritas utama. Area
penelitian dalam bidang green chemistry ini meliputi pengembangan cara sintesis
yang lebih ramah lingkungan, penggunaan bahan baku yang terbarukan, merancang
bahan kimia yang green, serta penggunaan bioteknologi sebagai alternatif dalam
industri (Sharma, 2008).
II. PERMASALAHAN
1. Apa yang dimaksud dengan kimia hijau?
2. Prinsip apa saja yang digunakan didalam kimia hijau?
3. Apa saja manfaat kimia hijau?
III. PEMBAHASAN
1. Pengertian
Dikuti dari
Buku Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri (Atep, 2018), menurut EPA
(2015), Kimia hijau adalah desain produk dan proses kimia yang berupaya
mengurangi atau menghilangkan penggunaan zat berbahaya. Kimia hijau berlaku
untuk siklus hidup produk kima, termasuk desain, manufaktur, penggunaan, dan
pembuangan terakhir. Kimia hijau dikenal juga sebagai kimia berkelanjutan (Sustainble Chemistry).
Kimia hijau
dapat memberikan kontribusi terhadap pembangunan lestari dan
berkelanjutan,setidaknya untuk tiga bidang utama. Pertama, teknologi energi
terbarukan yang akan menjadi pilar utama dari peradaban teknologi tinggi yang
berkelanjutan (Collins, 2001).
2. Prinsip
Kimia Hijau
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.
3.
Manfaat
Kimia Hijau
Manfaat kimia hijau adalah mengusahakan proses-proses
kimia yang lebih ekonomis karena biaya produksi dan regulasi yang lebih rendah,
efisien dalam penggunaan energi, pengurangan limbah produksi, pengurangan
kecelakaan, produk yang lebih aman, tempat kerja dan komunitas yang lebih
sehat, perlindungan terhadap kesehatan manusia dan lingkungan, dan mendapatkan
keunggulan yang kompetitif atas produk yang dihasilkan. Dengan memperhatikan
dan menerapkan pendekatan atau teknologi kimia hijau akan menghasilkan tempat
kerja yang lebih aman bagi para pekerja industri, risiko-risiko yang jauh lebih
sedikit bagi komunitas di sekitar lingkungan pabrik dan produk yang lebih aman
bagi pengguna/pembeli (Dina Mustafa).
IV.
PENUTUP
Kesimpulan
Kimia hijau adalah desain produk dan proses kimia yang
berupaya mengurangi atau menghilangkan penggunaan zat berbahaya. Kimia hijau
berlaku untuk siklus hidup produk kima, termasuk desain, manufaktur,
penggunaan, dan pembuangan terakhir. Kimia hijau dikenal juga sebagai kimia
berkelanjutan (Sustainble Chemistry).
Aplikasi kimia hijau berpedoman pada dua belas prinsip (Anastas & Warner,
1998). Manfaat dari kimia hijau diharapkan dapat memfasilitasi jaminan
kesehatan manusia dan lingkungan, dengan tetap memperhatikan efisiensi dan
keuntungan.
V.
DAFTAR
PUSTAKA
Hidayat, Atep Afia dan Muhammad Kholil.
2018. Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Wahana Resolusi, Yogyakarta.