KIMIA HIJAU DAN KE-12 PRINSIPNYA

 Oleh : Adilah Nur Imani (@T31-Adilah)

1. Abstrak

Kimia hijau disebut juga kimia berkelanjutan adalah filsafat penelitian dan rekayasa / teknik yang menganjurkan desain produk dan bagian yang meminimasi penggunaan dan penciptaan senyawa-senyawa berbahaya. Sementara kimia lingkungan adalah cabang kimia yang membahas lingkungan hidup dan zat-zat kimia di dunia, kimia hijau ini justru berupaya mencari prosedur untuk mengurangi dan mencegah pencemaran pada sumbernya. Pada tahun 1990, Pollution Preention Act (Undang-Undang Pencegahan Pencemaran) telah disahkan di Amerika Serikat. Undang-Undang ini membantu menciptakan modus operandi untuk berurusan dengan pencemaran secara inovatid dan asli. Undang-Undang ini berhaluan untuk mencegah masalah sebelum mereka terjadi.

Kata kunci : kimia, hijau, green, chemistry, memperbaiki.

 

2. Abstract

Green chemistry, also called sustainable chemistry, is a research and chemical engineering / engineering philosophy that advocates the design of products and parts that minimize the use and creation of hazardous compounds. While environmental chemistry is a branch of chemistry that deals with the environment and chemical substances in the world, green chemistry instead seeks to find procedures to reduce and prevent pollution at its source. In 1990 the Pollution Prevention Act was passed in the United States. This law helps create a modus operandi for dealing with pollution in an innovative and original way. These laws aim to prevent problems before they occur.

Keywords: chemistry, green, green, chemistry, repair.

 

3. Pendahuluan

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.

 

4. Rumusan Masalah

1. Apa itu kimia hijau?

2. Apa saja 12 prinsip kimia hijau?

3. Bagaimana penerapan proses industri berbasis green chemistry?

4. Bagaimana upaya memperbaiki lingkungan dalam green chemistry?

 

5. Tujuan

1. Memahami arti dari kimia hijau.

2. Mengetahui 12 prinsip kimia hijau.

3. Memahami penerapan proses industri berbasis green chemistry.

4. Mengetahui upaya memperbaiki lingkungan dalam green chemistry.

 

6. Pembahasan

A. Pengertian Kimia Hijau

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. (Anwar Muslih, 2015).

B. 12 prinsip kimia hijau

       Menurut Anwar Muslih (2015), bahwa 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 terbaruka. 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.

C. Penerapan proses industri berbasis green chemistry

            Menurut Putri A.C (2019), bahwa 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 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.

D. Upaya memperbaiki lingkungan dalam green chemistry

Upaya memperbaiki lingkungan dan memecahan masalah lingkungan yang ditawarkan dalam green chemistry sangat bervariasi terutama pada tahap perencanaan. Hal ni disebabkan karena jenis bahan kimia dan jenis transformasinya juga bervariasi. Akan tetapi, pemecahan masalah tersebut dapat dikelompokkan dalam dua komponen yaitu pemecahan masalah yang berkaitan dengan bahan mentah (feedstock) dan pemecahan masalah yang berkaitan dengan kondisi reaksi. Misalnya dalam rancangan sintesisnya, tidak melihat pada molekul akhir yang dihasilkan, akan tetapi pada jalur (pathway) sintesis yang digunakan untuk menghasilkan molekul akhir tersebut. Dengan memodifikasi jalur sintesisnya, maka akan didapatkan produk akhir yang sama dengan cara yang konvensional, namun toksisitas bahan dasar, produk maupun buangannya dapat dikurangi. (Putri A.C. 2019).

 

7. Kesimpulan

Green chemistry memiliki peranan penting untuk mencegah pencemaran lingkungan yang diakibatkan oleh proses dan produk bahan kimia beracun dan berbahaya. Prinsip Green Chemistry dapat diapliaksikan dalam pembelajaran kimia, salah satunya yaitu dalam kegiatan praktikum di laboratorium. Hal yang dapat dilakukan diantaranya mengurangi atau mengganti bahan-bahan kimia berbahaya yang digunakan dalam suatu reaksi kimia atau sintesis suatu senyawa yang menghasilkan limbah berbahaya yang dapat menimbulkan masalah lingkungan.

 

Daftar Pustaka

 

Anwar Muslih. 2015. Kimia Hijau / Green Chemistry. Yogyakarta : Balai Penelitian Teknologi Bahan Alam. Dalam : http://bptba.lipi.go.id/bptba3.1/?lang=id&u=blog-single&p=343.  (Diunduh pada 14 November 2021).

 

Putri A.C. 2019. Pengaplikasian Prinsip-Prinsip Green Chemistry dalam Pelaksanaan Pembelajaran Kimia sebagai Pendekatan untuk Pencegahan Pencemaran Akibat Bahaan-Bahan Kimia dalam Kegiatan Praktikum di Laboratorium. Journal of Creativity Student 2. Vol. 2 No. 2 Tahun 2019. Semarang : Universitas Negeri Semarang. Dalam : https://journal.unnes.ac.id/nju/index.php/jcs/article/view/14585/10402. (Diunduh pada 14 November 2021).