Pengembangan Bioreduktor Alami untuk Industri Kimia di Masa Depan

Oleh: Ika Devi Mayang Sari (@T03-Ika)

Peta Konsep Industri Kimia di Masa Depan

Abstrak

Revolusi Industri dalam sejarah modern, merupakan sebuah proses perubahan dari ekonomi agraris dan kerajinan menjadi ekonomi yang didominasi oleh industri dan manufaktur mesin. Industri Kimia sendiri, merujuk pada suatu industri yang terlibat dalam produksi zat kimia yang menggunakan bahan kimia. Pada kesempatan kali ini saya akan sedikit membahas salah satu bidang yang ada dalam industri kimia ini, yaitu tentang nanoteknologi dengan bioreduktor alami dalam pembuatan nanopartikel.

Kata kunci: kimia, revolusi, industri, perubahan, nanopartikel, bioreduktor, nanopartikel, lingkungan, kimia hijau

Abstract

The Industrial Revolution in modern history, is a process of change from an agrarian and handicraft economy to an economy dominated by industry and machine manufacturing. Chemical industry itself, refers to an industry involved in the production of chemical substances using chemicals. On this occasion, I will briefly discuss one of the fields in the chemical industry, which is about nanotechnology with natural bioreductants in the manufacture of nanoparticles.

Keywords: chemistry, revolution, industry, change, nanoparticles, bioreductants, nanoparticles, environment, green chemistry.

1.    Pendahuluan

Seperti yang kita tahu sebelumnya, menurut Kemenpenrin (2012) industri merupakan kegiatan ekonomi yang mengolah bahan baku yang memanfaatkan sumber daya industri sehingga menghasilkan barang atau jasa yang mempunyai nilai tambah dan manfaat yang lebih tinggi.

Bersumber dari Environmental Encyclopedia, revolusi industri, dalam sejarah modern, merupakan sebuah proses perubahan dari ekonomi agraris dan kerajinan menjadi ekonomi yang didominasi oleh industri dan manufaktur mesin. Perubahan teknologi ini memperkenalkan cara baru untuk bekerja dan hidup serta mengubah masyarakat secara mendasar. Proses ini dimulai di Inggris pada abad ke-18 dan dari sana menyebar ke bagian lain dunia. Meskipun sebelumnya pernah digunakan oleh penulis Prancis, istilah Revolusi Industri pertama kali dipopulerkan oleh sejarawan ekonomi Inggris Arnold Toynbee (1852–83) untuk menggambarkan perkembangan ekonomi Inggris dari tahun 1760 hingga 1840.

Sedangkan untuk Industri Kimia sendiri, merujuk pada suatu industri yang terlibat dalam produksi zat kimia yang menggunakan bahan kimia. Industri ini mencakup petrokimia, agrokimia, farmasi, polimer, cat, dan oleokimia. Industri ini menggunakan proses kimia kompleks, yang di dalamnya termasuk reaksi kimia untuk membentuk zat baru, pemisahan berdasarkan sifat seperti kelarutan atau muatan ion, distilasi, transformasi oleh panas, serta metode-metode lain. (Wikipedia.org.)

Industri kimia lahir pada pertengahan abad ke-18 yang tercipta karena adanya tuntutan dari industri lain. Karena industri kimia terlibat dalam pemrosesan bahan mentah yang diperoleh melalui penambangan, pertanian, dan sumber-sumber lain, menjadi material, zat kimia, serta senyawa kimia yang dapat berupa produk akhir atau produk yang akan digunakan di industri lain. Ruang lingkup industri kimia sebagian dibentuk oleh kebiasaan dan bukan oleh logika. (Aftalion, 1991)

Pada tahun 1850, industri kimia pada dasarnya adalah industri anorganik atau mineral yang dikendalikan oleh Prancis dan Inggris.  Kedua negara menikmati keuntungan pasar di mana Revolusi Industri telah mendorong kegiatan seperti pembuatan sabun, pembuatan kaca, atau tekstil, yang membutuhkan peningkatan jumlah produk kimia. (Aftalion, 1991)

Dalam artikel kali ini saya akan sedikit membahas salah satu bidang yang ada dalam industri kimia ini, yaitu tentang nanoteknologi dengan bioreduktor alami dalam pembuatan nanopartikel.

 

2.   Rumusan Masalah

Ø  Apa hubungan nanoteknologi dalam Industri Kimia?

Ø  Apa saja ekstrak dari bahan alami yang dapat dijadikan bioreduktor?

Ø  Bagaimana prediksi Industri Kimia di masa depan?

 

3.   Tujuan

Ø  Untuk mengetahui apa hubungan nanoteknologi dalam industri kimia.

Ø  Untuk mengetahui apa saja ekstrak dari bahan alami yang dapat dijadikan bioreduktor.

Ø  Untuk mengetahui bagaimana prediksi industri kimia di masa depan.

 

4.   Pembahasan

Ø  Hubungan Nanoteknologi dalam Industri Kimia

Nanoteknologi adalah teknologi rekayasa material dalam skala nanometer atau satu per satu milyar meter  dari atom-atom atau molekul-molekul untuk mendapatkan sifat-sifat yang dapat dikontrol sesuai keinginan. Teknologi ini menggabungkan beberapa disiplin ilmu yaitu ilmu kimia, fisika, biologi, elektro, mesin dan ilmu material. Dalam kimia ada yang baru-baru ini dikenal dengan Nanokimia yaitu disiplin baru dalam nanoteknologi yang berkatian dengan sifat-sifat unik yang terkait dengan perakitan atom atau molekul terutama melalui metoda kimiawi, ini juga berhubungan dengan nanopartikel. (Anonim-UNY, 2010)

Definisi lain mengatakan bahwa nanoteknologi adalah pemahaman dan kontrol materi pada dimensi 1 sd 100 nm dimana fenomena-fenomena unik yang timbul dapat digunakan untuk aplikasi-aplikasi baru. Nanoteknologi memiliki wilayah dan dampak aplikasi yang luas mulai dari bidang material maju, transportasi, ruang angkasa,  kedokteran, lingkungan, IT sampai energi. Sehingga dalam dunia industri nanoteknologi ini merupakan salah satu produk yang sedang dikembangkan lebih lagi. (Anonim-UNY, 2010)

 

Ø  Ekstrak dari Bahan Alami yang dapat dijadikan Bioreduktor

Perkembangan nanoteknologi saat ini, semakin dikembangkan dengan konsep kimia hijau yang ramah lingkungan. Salah satu produk yang dikembangkan saat ini yaitu pembentukan nanopartikel dengan menggunakan bioreduktor alami. Ternyata limbah makanan dari hasil budidaya dan limbah holtikultura mengandung biomolekul dan senyawa yang dapat bermafaat yang dapat berguna sebagia bioreduktor. Yang dapat mereduksi logam dalam larutan berair membentuk nenopartikel logam dan oksida logam.

Berikut beberapa contoh bioreduktor alami yang telah ditemukan sebagai bioreduktor alami.

o   Tanaman pereduksi pada  sintesis  nanopartikel  emas.

Tanaman yang dipilih adalah tanaman yang mengandung senyawa flavonoi, yaitu pandan (Pandanus amaryllifolius),  kemangi (Ocimum citriodorum), jeruk nipis (Citrus aurantifolia), labu siam (Sechium edule), dan rumput mutiara (Hedyotis corymbosa). Sintesis dilakukan dengan pengadukan HAuCl₄ 0,5 mM dengan 3 mL bioreduktor pada skala 2 alat pengaduk tipe IKA C-MAG HS 7 dengan atau tanpa penambahan penstabil pada larutan. Kelima ekstrak dapat mereduksi Au3+ menjadi Au dan menghasilkan  partikel  emas  dengan  ukuran  nanometer  yang  ditandai dengan  terbentuknya  produk  berwarna  merah. (Wahyuni, M.  dan M. S. Sudrajat. 2017)

o   Daun ilalang mengandung senyawa bioaktif seperti alkaloid dan flavonoid. Senyawa flavonoid dapat digunakan sebagai zat reduktor alami dalam sintesis nanopartikel perak  (AgNPs). Sintesis nanopartikel perak menggunakan metode green synthesis (reduktor alam). Terbentuknya koloid nanopartikel perak terlihat secara visual ditandai dengan perubahan warna koloid menjadi coklat setelah penambahan ekstrak daun ilalang.

o   Dubey (2010) telah melaporkan pembentukan nanopartikel perak dan emas yang masing-masing dengan diameter 16 nm dan 11 nm dengan menggunakan prekursor larutan Ag dan Au encer dengan bioreduktor ekstrak Tanacetum vulgare (buah tansi). Selain itu, beberapa ekstrak limbah  Makanan lain seperti Pyrus sp (buah pir) dan Mangifera indica (kulit mangga) telah menunjukkan kemampuannya dalam mereduksi ion Au (I) untuk membentuk nanopartikel Au (Yang, 2014. Ghodake 2010 dalam Hidayat, 2021).

Ø  Prediksi Industri Kimia di Masa Depan.

Dengan pengembangan nanoteknologi yang berbasis kimia hijau tersebut diharapkan dapat membuat industri kimia di masa depan akan semakin berkembang dan ramah lingkungan. Dan melihat ke masa depan, kemungkinan besar teknik kimia akan memberikan solusi untuk setidaknya dua masalah utama dunia: pasokan air tawar yang memadai di semua wilayah melalui desalinasi air laut dan pengendalian lingkungan melalui pencegahan polusi.

 

5.   Kesimpulan

Nanoteknologi adalah teknologi rekayasa material dalam skala nanometer atau satu per satu milyar meter  dari atom-atom atau molekul-molekul untuk mendapatkan sifat-sifat yang dapat dikontrol sesuai keinginan. Perkembangan nanoteknologi saat ini, semakin dikembangkan dengan konsep kimia hijau yang ramah lingkungan. Dengan semakin banyaknya penemuan dan pengembangan bioreduktor dengan bahan alami dan industri kimia yang berbasis kimia hijau. Diharapkan, industri kimia di masa depan akan semakin maju, tidak hanya dapat menimbulkan pencemaran lingkungan tetapi juga dapat menemukan solusi untuk pencemaran tersebut.

Daftar Pustaka

Abdassah, Marline. 2017. Nanopartikel dengan gelasi ionik. Jurnal Farmaka, 15(1), 45-52. Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran. Dalam http://jurnal.unpad.ac.id/farmaka/article/view/12138. (Diakses pada 24 Oktober 2021)

 

Aftalion, Fred. 1991.  A History of the International Chemical Industry. (O. T. Benfey dan P. P. McCurdy, Terjemahan). Amerika Serikat: University of Pennsylvania Press. Hlm. 32. Dalam https://www.google.co.id/books/edition/A_History_of_the_International_Chemical/--Hsa_KuCqIC?hl=id&gbpv=0. (Diakses pada 24 Oktober 2021)

 

Hidayat, Atep Afia. 2021. Industri Kimia di Masa Depan. Dalam Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Jakarta: Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana.

 

Wahyuni, Marwita  dan M. S. Sudrajat. 2017. Skrining Aktivitas Bioreduktor Beberapa Ekstrak Tanaman Asia Untuk Sintesis Nanopartikel Emas. Bandung: Politeknik Negeri Bandung. Dalam http://digilib.polban.ac.id/files/disk1/148/jbptppolban-gdl-marwitawah-7357-1-kelengka-0.pdf.  (Diakses pada 25 Oktober 2021)

 

Wijaya, Karna. 2012. Nanoteknologi Dan Energi. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada. Dalam artikel Pusat Studi Energi UGM: https://pse.ugm.ac.id/nanoteknologi-dan-energi/ (Diakses pada 24 Oktober 2021)

 

Zulaicha, A. S., Saputra, I. S., Sari, I. P., Ghifari, M. A., Yulizar, Y., Permana, Y. N., & Sudirman, S.. 2021. Green Synthesis Nanopartikel Perak (AgNPs) Menggunakan Bioreduktor Alami Ekstrak Daun Ilalang (Imperata cylindrica L). Rafflesia Journal Of Natural And Applied Sciences, 1(1), 11-19. Dalam https://ejournal.unib.ac.id/index.php/rjna/article/view/15588. (Diakses pada 25 Oktober 2021)

 

Sumber internet:

Anonim. 2010. “Nanoteknologi Dalam Kimia”.  Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta. Dalam http://fmipa.uny.ac.id/id/berita/nanoteknologi-dalam-kimia.html. (Diakses pada 24 Oktober 2021)

 

Wikipedia. Terakhir diubah pada Juli 2021. “Industri kimia”. Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas: https://id.wikipedia.org/wiki/Industri_kimia. (Diakses pada 24 Oktober 2021)

 

Standen, Anthony and Killheffer, John V.. Terakhir diubah Januari 2021. "Chemical industry". Dalam Encyclopedia Britannica: https://www.britannica.com/technology/chemical-industry. (Diakses pada 24 Oktober 2021)

 

Britannica, T. Editors of Encyclopaedia. Terakhir diubah Juli 2021. “Industrial Revolution”. Dari Encyclopedia Britannica: https://www.britannica.com/event/Industrial-Revolution.  (Diakses pada 24 Oktober 2021)

 

Hanson, C. Terakhir diubah Juni 2017. “chemical engineering”. Dari Encyclopedia Britannica: https://www.britannica.com/technology/chemical-engineering. (Diakses pada 24 Oktober 2021)