Kimia Hijau : Sistem Pengelolaan Air

Dibuat Oleh : Ryan Hidayat Viery Hakim (Q08-Ryan)

Abstrak

       Pengurangan pemakaian plastik terus digalakkan saat ini. Tentu tidak hanya plastik, produk lain yang memiliki dampak  ke lingkungan terus diupayakan diminimalisir. kita harus peduli pada lingkungan dan  bersama menjaga lingkungan agar tidak tercemar , yang pada akhir nya bumi masih tetap bisa memberikan kemaslahatan bagi kehidupan manusia .

Itu sebabnya , industri yang berdampak pada pencemaran lingkungan harus dicegah, agar bumi tidak terhancam. Pada asepek itulah prinsip kimia hijau mulai dikumandangkan. Agar bumi ini tetap lestari diikuti oleh perkembangan zaman yang modern

Kata Kunci : Kimia Hijau, Peran Kimia Hijau, Tujuan Kimia Hijau

Kimia Hijau

       Green chemistry merupakan pendekatan yang sangat efektif untuk mencegah terjadinya polusi karena dapat digunakan secara langsung oleh para ilmuwan dalam situasi sekarang. 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. (ilustrasi:http://climateinc.org/)

Prinsip-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.

       Aplikasi penerapan ke-12 prinsip kimia hijau ini masih belum sepenuhnya dilakukan para kimiawan khususnya yang bergerak pada bidang sintesis dalam hal desain reaksi dan metode yang digunakan untuk mencegah seminimal mungkin terjadinya pencemaran lingkungan. Marilah kita mulai penelitian yang lebih berwawasan lingkungan dengan mempertimbangkan aspek green chemistry, agar generasi mendatang dapat hidup lebih baik.

Sistem Pengelolaan Air

       Saat ini cadangan air di bumi khususnya di negara Indonesia bisa dibilang cukup banyak. Tapi kenapa beberapa daerah ah di Indonesia masih kesulitan air bersih. Itu karena cadangan air di Indonesia jumlahnya banyak tetapi jumlah kebutuhan air bersih cukup rendah. Jadi wajar sangat banyak masih daerah-daerah terpencil di Indonesia. Oleh karena itulah pentingnya sistem pengelolaan air yang baik dapat menguatkan jumlah cadangan air di Indonesia yang melimpah menjadi cadangan air bersih.

      Perbedaan antara air dengan air yang bersih adalah bila air bersih air itu dapat kita konsumsi secara langsung baik diminum maupun lain-lainnya tetapi air seperti yang ada di laut di sungai itu belum tentu bisa kita konsumsi secara langsung. Pengelolaan air yang tepat dapat menghasilkan air yang bersih yang layak untuk dikonsumsi oleh banyak warga.

Pengolahan air bukan hanya tentang soal air laut dan air sungai yang dikelola menjadi air bersih tapi juga termasuk air yang tercemar oleh karena limbah dan air hujan. sebab bila air yang sudah tercemar masuk ke sungai dan dibiarkan begitu saja maka akan berdampak buruk bukan hanya terhadap lingkungan tapi terhadap juga untuk makhluk hidup seperti halnya air sungai yang tercemar oleh limbah industri kemudian masuk ke persawahan maka kemungkinan untuk gagal panen sangatlah tinggi karena air yang di yang digunakan untuk sistem irigasi di sawah tercemar bahkan ikan-ikan kecil yang ada di sungai bisa mati hanya karena limbah industri. Karena itulah pentingnya juga pengelolaan air limbah dan juga hujan.

      Pengelolaan air tidak hanya diperuntukkan untuk minum tetapi digunakan juga untuk kebutuhan energi yaitu untuk menghasilkan suatu energi seperti pembangkit listrik tenaga air yang memerlukan jumlah energi yang sangat besar untuk sistem penyediaan dan distribusinya. oleh karena itu konsep kimia hijau dapat mengurangi ketergantungan kita terhadap fosil ekonomi, untuk energi transportasi, produksi materi dan berbagai zat kimia. (eickhot, 2012)

       Di surabaya terdapat konsep Surabaya Underground Aqua Project (Nurdin dkk, 2015). Inti gagasan ini adalah sebuah inovasi teknologi pengelolaan air berskala kota yang menggunakan prinsip water recycle untuk menciptakan keberlanjutan lingkungan sebagai salah satu prinsip pengelolaan air. Prinsip water recycle yaitu pengelolaan air di dalam kota dilakukan dengan mengolah kembali campuran air limbah Optimalisasi Peran Sains dan Teknologi untuk Mewujudkan Smart City 175 dan air hujan untuk kemudian menjadi air minum sehingga akan tercipta kondisi lingkungan yang berkelanjutan.

       Perencanaan Surabaya Underground Aqua Projectmembedakan antara perencanaan instalasi dan jaringan distribusinya. Bagian instalasi terbagi atas dua area, yaitu 1) area pengolahan air limbah dan air hujan dan 2) area pengolahan air baku untuk air minum. Sementara itu, untuk bagian jaringan terbagi atas dua jaringan perpipaan, yaitu 1) Sistem penyediaan air minum dan 2) Sistem penyaluran air limbah dan air hujan. Seluruh instalasi dan jaringannya berada di bawah tanah. Sistem ini nantinya menerapkan membran untuk mendapatkan air berstandar air minum (Nurdin dkk, 2015).

Kesimpulan

       Pengelolaan air yang tepat baik, air limbah, air hujan, air sunga bahkan air laut dapat meminimalisir pencemaran. Dan ini salah satu prinsip dari kimia industri untuk mengurangi limbah. Tidak hanya untuk mencegah perusakan lingkungan tapi manfaat dari pengelolaan air ini dapat membuat cadangan air bersih hingga kepelosok perdesaan, jadi tidak lagi ada kesenjangaan antara penduduk kota dengan di desa. Konsep Surabaya Underground aqua Project ini salah satu sitem tata pengelollaan di indonesia yang perlu dicontoh oleh daerah daerah lainnya.

Daftar Pustaka

MUSLIH ANWAR, M.SC (2015), Kimia Hijau / Green Chemistry

http://bptba.lipi.go.id/bptba3.1/?u=blog-single&p=343&lang=id (Diakses Tanggal 21 Februari 2020)

Nurdin (2015) “SURABAYA UNDERGROUND AQUA PROJECT” KONSEP PENGELOLAAN AIR MINUM, AIR LIMBAH, DAN AIR HUJAN PERKOTAAN DI BAWAH TANAH SEBAGAI SOLUSI PERMASALAHAN AIR DI KOTA BESAR

http://artikel.dikti.go.id/index.php/PKMGT/article/view/493/493 (Diakses Tanggal 21 Februari 2020)

Tika, I Nyoman (2017) Mengenal dari Dekat Kimia Hijau (Green Chemistry)

https://www.kompasiana.com/inyoman3907/5dd13ebbd541df62c04bb552/mengenal-dari-dekat-kimia-hijau-green-chemistry?page=all (Diakses Tanggal 21 Februari 2020)