Green Chemistry dalam pelestarian lingkungan

 

Kimia hijau dalam bidang pengendalian limbah dan pelestarian lingkungan

I. Abstrak

Menurut Dina Mustafa (2016)  Kimia hijau adalah suatu pendekatan terhadap perancangan, proses pembuatan, dan pemanfaatan produk-produk kimia sedemikian rupa sehingga dapat mengurangi atau menghilangkan bahaya dampak buruk zat kimia terhadap lingkungan termasuk manusia. Tujuan utama pendekatan kimia hijau adalah untuk menciptakan zat-zat kimia yang lebih baik dan aman dan secara bersamaan dapat memilih cara-cara yang paling aman dan efisien untuk mensintesa zat-zat tersebut dan mengurangi sampah kimia yang dihasilkan.

Industri kimia umumnya mengandalkan pelarut petroleum yang tidak dapat diperbaharui sebagai materi utama untuk membuat zat kimia. Lebih jauh lagi, karena proses-proses dalam kimia hijau jauh lebih efisien, maka perusahaan akan menggunakan lebih sedikit bahan mentah dan energi sekaligus menghemat dana untuk pembuangan limbah.

Menurut Dr. Irdhawati, S.Si., M.Si Green chemistry didefinisikan sebagai model dalam proses pembuatan produk dengan mengurangi atau menghilangkan penggunaan bahan kimia. Pengembangan metode kimia yang ramah lingkungan saat ini sangat berkembang sebagai salah satu cara untuk menerapkan kimia hijau dalam kehidupan. Kota-kota besar di Indonesia menghasilkan limbah padat maupun cair sekitar 10 juta ton per tahun, dan meningkat 2-4% per tahun, sementara kapasitas penampungan limbah semakin menurun. Sumber limbah sebagian besar berasal dari rumah tangga dan pasar tradisional. Terdapat beberapa jenis limbah lain seperti plastic, gelas, logam, dan lain-lain . Pengolahan limbah dilakukan oleh pemerintah maupun swasta.

Kata kunci: Kimia hijau, Kimia lingkungan

Abstract

According to Dina Mustafa (2016) Green chemistry is an approach to the design, manufacturing process, and utilization of chemical products in such a way as to reduce or eliminate the harmful effects of chemicals on the environment, including humans. The main goal of the green chemistry approach is to create better and safer chemicals and at the same time choose the safest and most efficient ways to synthesize these substances and reduce the chemical waste generated.

The chemical industry generally relies on non-renewable petroleum solvents as the main material for making chemicals. Furthermore, because processes in green chemistry are much more efficient, companies will use less raw materials and energy while saving money on waste disposal.

According to Dr. Irdhawati, S.Si., M.Si Green chemistry is defined as a model in the process of making products by reducing or eliminating the use of chemicals. The

development of environmentally friendly chemical methods is currently developing as a way to apply green chemistry in life. Big cities in Indonesia produce about 10 million tons of solid and liquid waste per year, and it is increasing by 2-4% per year, while the capacity of waste collection is decreasing. Sources of waste mostly come from households and traditional markets. There are several other types of waste such as plastic, glass, metal, and others . Waste treatment is carried out by the government and the private sector.

Keywords: Green chemistry, Environmental chemistry

II. Pendahuluan

Menurut Dina Mustafa (2016) Kimia hijau adalah suatu pendekatan terhadap perancangan, proses pembuatan, dan pemanfaatan produk-produk kimia sedemikian rupa sehingga dapat mengurangi atau menghilangkan bahaya dampak buruk zat kimia terhadap lingkungan termasuk manusia. Tujuan utama pendekatan kimia hijau adalah untuk menciptakan zat-zat kimia yang lebih baik dan aman dan secara bersamaan dapat memilih cara-cara yang paling aman dan efisien untuk mensintesa zat-zat tersebut dan mengurangi sampah kimia yang dihasilkan.

Industri kimia umumnya mengandalkan pelarut petroleum yang tidak dapat diperbaharui sebagai materi utama untuk membuat zat kimia. Industri seperti ini biasanya adalah sangat intensif dalam penggunaan energi, tidak efisien, dan menghasilkan racun, baik produk maupun limbah kimia yang berbahaya.

Salah satu prinsip dari kimia hijau adalah mengutamakan pemanfaatan zat-zat alternatif dan terbarukan termasuk pemanfaatan limbah pertanian atau biomass atau produk-produk biologis yang tidak terkait dengan bahan pangan. Prinsip lain berfokus pada perancangan produk-produk kimia yang mudah dan aman terurai di lingkungan dan efisiensi dan penyederhanaan proses-proses kimia. Lebih jauh lagi, karena proses-proses dalam kimia hijau jauh lebih efisien, maka perusahaan akan menggunakan lebih sedikit bahan mentah dan energi sekaligus menghemat dana untuk pembuangan limbah.

Menurut Dr. Irdhawati, S.Si., M.Si (2016) Green chemistry didefinisikan sebagai model dalam proses pembuatan produk dengan mengurangi atau menghilangkan penggunaan bahan kimia. Pengembangan metode kimia yang ramah lingkungan saat ini sangat berkembang sebagai salah satu cara untuk menerapkan kimia hijau dalam kehidupan. Kepedulian terhadap penggunaan bahan-bahan kimia dalam proses di industry tidak bisa dihindari, namun penggunaannya dalam proses dan limbah yang dihasilkan dapat dikurangi, dengan menerapkan aspek dan prinsip green chemistry .

Bahan-bahan kimia yang berbahaya terhadap kesehatan dan lingkungan dapat dikurangi atau dihilangkan tanpa mengubah metode dalam proses produksi. Kondisi ini memerlukan perhatian yang serius dalam pengolahan limbah yang dihasilkan di pemukiman. Kota-kota besar di Indonesia menghasilkan limbah padat maupun cair sekitar 10 juta ton per tahun, dan meningkat 2-4% per tahun, sementara kapasitas penampungan limbah semakin menurun. Sumber limbah sebagian besar berasal dari rumah tangga dan pasar tradisional. Terdapat beberapa jenis limbah lain seperti plastic, gelas, logam, dan lain-lain .

Pengolahan limbah dilakukan oleh pemerintah maupun swasta. Dalam bidang industry, limbah berasal dari bahan kimia yang digunakan dalam proses produksi, dan gas yang dihasilkan dari proses pembakaran. Implementasi kimia hijau dalam bidang industry dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut/pereaksi yang ramah lingkungan, mendaur ulang pelarut organic, menggunakan cairan super kritik, atau menggunakan ionic liquid . Selain itu dalam pengolahan limbah tidak menggunakan bahan kimia, tetapi menggunakan mikroorganisme .

Tujuan

Ø  Untuk mengurangi permasalahan limbah.

Ø  Melestarikan bahan kimia yang tak terbarukan.

Ø  Mengalihkan penggunaan bahan kimia tak terbarukan ke bahan kimia yang terbarukan

Ø  Mengurangi polusi

III. Pembahasan

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. Pentingnya pendekatan kimia hijau adalah untuk menciptakan zat-zat kimia yang lebih baik dan aman dan secara bersamaan dapat memilih cara-cara yang paling aman dan efisien untuk mensintesa zat-zat tersebut dan mengurangi sampah kimia yang dihasilkan.

Upaya memperbaiki lingkungan dan memecahan masalah lingkungan yang ditawarkan dalam green chemistry sangat bervariasi terutama pada tahap perencanaan. Akan tetapi, pemecahan masalah tersebut dapat dikelompokkan dalam dua komponen yaitu pemecahan masalah yang berkaitan dengan bahan mentah dan pemecahan masalah yang berkaitan dengan kondisi reaksi. Dengan memodifikasi jalur sintesisnya, maka akan didapatkan produk akhir yang sama dengan cara yang konvensional, namun toksisitas bahan dasar, produk maupun buangannya dapat dikurangi .

Menurut Anastas & Warner hal yang penting dalam green chemistry adalah:

1)    Mencegah terjadinya limbah di tempat pertama.

2)   Menggunakan pereaksi dan pelarut yang aman.

3)   Melakukan perobahan reaksi secara selektif dan efisien.

4)   Menghindari produk dan reaksi kimia yang tidak perlu.

Selanjutnya Anastas & Warner mengusulkan 12 prinsip green chemistry yang perlu dipertimbang-kan, yaitu :

1.     Pencegahan terbentuknya bahan buangan beracun akan lebih baik daripada menangani atau membersihkan bahan buangan tersebut.

2.    Mengekonomiskan atom dalam merancang metode sintesis.

3.    Sintesis bahan kimia yang tidak atau kurang berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungannya.

4.    Merancang produk bahan kimia yang lebih aman, walaupaun sifat racunnya dikurangi tetapi fungsi-nya tetap efektif.

5.    Menggunakan pelarut dan bahan-bahan pendukung yang lebih aman dan tidak berbahaya.

6.    Rancangan untuk efisiensi energi.

7.    Penggunaan bahan dasar yang dapat diperbaharui.

8.    Mengurangi turunan (derivatives) yang tidak penting.

9.    Menggunakan katalis untuk meningkatkan selektifitas dan meminimalkan energi.

10.  Merancang produk-produk kimia yang dapat terdegradasi menjadi produk yang tidak berbahaya.

11.   Analisis serentak untuk mencegah polusi.

12.  Bahan kimia yang digunakan dalam proses kimia dipilih yang lebih aman untuk mencegah kecelakaan.

Green chemistry mempunyai 12 azas atau prinsip yang dapat diadaptasi untuk diaplikasikan dalam sikap dan tindakan manusia dalam upaya penyelamatan lingkungan. Prinsip-prinsip green Chemistry dapat diadaptasi untuk diaplikasikan dalam sikap dan tindakan manusia dalam upaya penyelamatan lingkungan yang dapat terwujud melalui green education ( Mitarlis, 2016 ).

Penerapan proses industri berbasis green chemistry akan memberikan keuntungan keseimbangan antara aspek lingkungan, ekonomi,dan sosial. Jika suatu proses industri berbasis green chemistrty, maka industri tersebut akan menjalankan 12 prinsip berikut

1.     pencegahan terbentuknya limbah.

2.    ekonomi atom.

3.    sintesis kimia yang tidak berbahaya.

4.    perancangan produk kimia yang aman.

5.    pemakaian bahan pelarut dan pembantu yang aman.

6.    perancangan efisiensi energi.

7.    penggunaan bahan baku terbarukan.

8.    pengurangan langkah proses.

9.    penggunaan katalis untuk mempercepat proses.

10.  perancangan produk terbarukan yang ramah lingkungan.

11.   analisis real time untuk pencegahan polusi.

12.  menghindari penggunaan bahan kimia yang berbahaya, toksis, dan tak ramah lingkungan.

Dengan pelaksanaan ke-12 prinsip tersebut, berarti green chemistry dapat dipandang sebagai suatu langkah penting menuju kelestarian lingkungan atau pembangunan berkelanjutan ( Sudarmin, 2013 ).

Beberapa tahun terakhir ini, mulai dikembangkan metode sintesis yang berbasis green chemistry  misalnya melalui reaksi kondensasi Claisen-Schmidt bebas pelarut. Metode ini merupakan metode green chemistry, karena tidak banyak menggunakan bahan-bahan kimia berbahaya, waktu reaksi yang pendek sehingga aman bagi lingkungan ( Prabawato, 2015 ).

Kimia hijau adalah suatu pendekatan terhadap perancangan, proses pembuatan, dan  pemanfaatan produk-produk kimia sedemikian rupa sehingga bisa mengurangi atau menghilangkan bahaya dampak buruk  zat kimia terhadap lingkungan termasuk manusia. Tujuan utama pendekatan kimia hijau adalah untuk membentuk zat-zat kimia yang lebih baik serta aman dan  secara bersamaan bisa menentukan cara-cara yang paling aman dan  efisien buat mensintesa zat-zat tersebut dan  mengurangi sampah kimia yang dihasilkan.

Pendekatan kimia hijau bertujuan untuk menghilangkan dampak buruk zat kimia sejak pada proses perancangan. Praktik pencegahan bahaya dari sejak awal proses pembuatan zat kimia akan bermanfaat bagi kesehatan manusia dan lingkungan, yang meliputi proses perancangan, produksi, penggunaan atau penggunaan kembali, dan pembuangan limbah yang dihasilkan . Industri seperti ini biasanya adalah sangat intensif dalam penggunaan energi, tidak efisien, dan menghasilkan racun, baik produk maupun limbah kimia yang berbahaya.

Salah satu prinsip dari kimia hijau adalah mengutamakan pemanfaatan zat-zat alternatif dan terbarukan termasuk pemanfaatan limbah pertanian atau biomass atau produk-produk biologis yang tidak terkait dengan bahan pangan. Prinsip lain berfokus pada perancangan produk-produk kimia yang mudah dan aman terurai di lingkungan dan efisiensi dan penyederhanaan proses-proses kimia. Lebih jauh lagi, karena proses-proses dalam kimia hijau jauh lebih efisien, maka perusahaan akan menggunakan lebih sedikit bahan mentah dan energi sekaligus menghemat dana untuk pembuangan limbah.

Para ahli kimia dapat mengakses berbagai sumber informasi mengenai potensi bahaya molekul zat kimia yang akan dirancang dan zat pendukung yang akan dipilih. Saat ini para ahli kimia hijau sudah terlatih untuk mengintegrasikan berbagai informasi tersebut untuk merancang molekul dengan menghindari atau mengurangi sifat racun/toksik dari molekul tersebut. Cara lain adalah mengubah sifat-sifat suatu molekul untuk mencegah absorpsi oleh kulit atau untuk memastikan molekul tersebut akan mudah terurai di lingkungan.

 Dengan kemajuan di bidang teknologi pembuatan partikel nano, maka perlu diperhatikan atau dibuat peraturan untuk mengurangi dampak kesehatan dan lingkungan yang disebabkan partikel nano ini termasuk aplikasi teknologi dan partikel nano di dunia kedokteran, seperti pencitraan, pemberian obat, disinfektasi, dan perbaikan jaringan . Aturan dan regulasi terkait nano partikel dan kesehatan serta lingkungan perlu dikembangkan berdasarkan 12 prinsip kimia hijau.

Menurut Albrechts et al.(2006), menguraikan dampak nano partikel dan berbagai kemungkinan alternatif yang tidak berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan untuk pemanfaatan nano partikel di berbagai aspek kehidupan.

Cat ramah lingkungan

Senyawa organik yang mudah menguap atau volatile organic compounds biasa diidentifikasi sebagai bau sesuatu yang baru dicat, bersifat berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan. Perusahan cat di Inggris berhasil membuat cat yang sedikit sekali atau tidak mengandung VOC tetapi tetap menarik, misalnya cat yang berbasis pelarut dari tanaman yang tidak berbau, mudah dibersihkan, dan berdaya tutup yang baik.

Plastik ramah lingkungan

Sudah ada produk-produk plastik yang berbahan dasar gula dari tanaman hasil pertanian yang terbarukan, seperti jagung, kentang, dan gula dari buah bit, untuk mulai menggantikan plastik yang berasal dari petroleum. Perusahaan ini juga berhasil membuat serat yang berasal dari jagung dinamakan Ingeo dan digunakan untuk membuat selimut serta hasil tekstil lain. Pabrik yang memakai polimer PLA sebagai bahan dasarnya juga mengintegrasikan prinsip-prinsip kimia hijau termasuk dalam memilih zat warna untuk produkproduk mereka.

IV. Kesimpulan

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 mengeluarkan Pollution Prevention Act yang merupakan kebijakan nasional untuk mencegah atau mengurangi polusi. Konsep ini menegaskan tentang suatu metode yang didasarkan pada pengurangan penggunaan dan pembuatan bahan kimia berbahaya baik itu dari sisi perancangan maupun proses. Akan tetapi, pemecahan masalah tersebut dapat dikelompokkan dalam dua komponen yaitu pemecahan masalah yang berkaitan dengan bahan mentah dan pemecahan masalah yang berkaitan dengan kondisi reaksi.

Kimia hijau adalah suatu pendekatan terhadap perancangan, proses pembuatan, dan pemanfaatan produk-produk kimia sedemikian rupa sehingga bisa mengurangi atau menghilangkan bahaya dampak buruk zat kimia terhadap lingkungan termasuk manusia. Tujuan utama pendekatan kimia hijau adalah untuk membentuk zat-zat kimia yang lebih baik serta aman dan secara bersamaan bisa menentukan cara-cara yang paling aman dan efisien buat mensintesa zat-zat tersebut dan mengurangi sampah kimia yang dihasilkan.

Salah satu prinsip dari kimia hijau adalah mengutamakan pemanfaatan zat-zat alternatif dan terbarukan termasuk pemanfaatan limbah pertanian atau biomass atau produk-produk biologis yang tidak terkait dengan bahan pangan. Prinsip lain berfokus pada perancangan produk-produk kimia yang mudah dan aman terurai di lingkungan dan efisiensi dan penyederhanaan proses-proses kimia.

Cara lain adalah mengubah sifat-sifat suatu molekul untuk mencegah absorpsi oleh kulit atau untuk memastikan molekul tersebut akan mudah terurai di lingkungan. Dengan kemajuan di bidang teknologi pembuatan partikel nano, maka perlu diperhatikan atau dibuat peraturan untuk mengurangi dampak kesehatan dan lingkungan yang disebabkan partikel nano ini termasuk aplikasi teknologi dan partikel nano di dunia kedokteran, seperti pencitraan, pemberian obat, disinfektasi, dan perbaikan jaringan .

V. Daftar pustaka

Hidayat, Atep Avia. 2021. Kimia Hijau. Modul perkuliahan Kimia dan pengetahuan lingkungan industri. Universitas Mercubuana. (diunduh 11 November 2021)

Mustafa, Dina. 2016. Kimia hijau dan pembangunan kesehatan yang berkelanjutan di perkotaan. Dalam jurnal Peran MST dalam mendukung Urban Lifestyle yang berkualtas. Dalam http://repository.ut.ac.id/7091/1/UTFMIPA2016-07-dina.pdf (di unduh 12 November 2021)

Toha, Muhammad. Diki. Utami, sri. Dwisatyadini, Multimanda. 2016. Peran Matemtika, sains, dan teknologi dalam mendukung gaya hidup perkotaan (Urban Lifestyle) yang berkualitas. Universitas Terbuka. Dalam http://repository.ut.ac.id/5634/1/UTFMIPA-ALL.pdf#page=188 (di unduh 12 November 2021)