Menginterpretasikan Struktur Dari Konsepsi Kimia Hijau dalam Sudut Pandang Lingkungan

 Oleh : Mohammmad Simar Kurniawan

 (@T12-Simar)

Abstrak

Kimia merupakan salah satu disiplin ilmu yang sangatlah memegang peranan penting dalam menentukan keberlanjutan kehidupan manusia di yang ada di Bumi. Kondisi pembangunan industri dan kondisi saat ini masih didominasi oleh ketergantungan pada penggunaan sumber daya alam yang sebagian besar merupakan sumber daya yang tidak terbaharukan. Pembangunan selanjutnya mengganti sumber daya yang diambil dari lingkungan dengan limbah yang seringnya tidak ramah lingkungan, dan akhirnya membahayakan kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Dalam kehidupan kita kimia hijau berperan penting di dunia ini. 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 Perbedaan utama pendekatan lama dan baru dalam pembuatan zat kimia adalah pemanfaatan pelarut dari minyak bumi.

Kata kunci : kimia hijau, lingkungan, kehidupan manusia

Abstract

     Chemistry is one of the disciplines that plays an important role in determining the sustainability of human life on Earth. Industrial development conditions and current conditions are still dominated by dependence on the use of natural resources, most of which are non-renewable resources. Subsequent development replaces resources taken from the environment with waste that is often not environmentally friendly, and ultimately endangers the lives of humans and other living things. In our life green chemistry plays an important role in this world. Green chemistry aims to eliminate the adverse effects of chemicals from the design process. Hazard prevention practices from the very beginning of the chemical manufacturing process will benefit human health and the environment, which includes the process of designing, producing, using or reusing, and disposing of the resulting waste. Earth.

Keywords: green chemistry, environment, human life

I. PENDAHULUAN

Kimia hijau memiliki peranan penting dalam memberikan solusi terhadap permasalahan dunia seperti perubahan iklim yang ekstrim karena pemanasan global, permasalahan kekurangan energi, dan sumber daya alam yang menipis. Peranan green chemistry terhadap bidang pendidikan kimia adalah memberikan informasi baik kepada masyarakat dan siswa tentang pola ramah lingkungan dan perubahan yang sangat penting bagi pembangunan berkelanjutan yang dimulai dari suatu usaha untuk meminimalisir sisa kegiatan (limbah). Menurut Sharma (2008) Kimia Hijau 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. 

Menurut Mustafa (2016) Istilah kimia hijau pertama kali digunakan oleh Paul T. kAnastas pada sebuah program khusus yang diperkenalkan organisasi EPA (Environmental Protection Agency) di Amerika Serikat tahun 1991. Program ini dimaksudkan untuk menerapkan pengembangan berkelanjutan di bidang kimia dan teknologi kimia oleh dunia industri, akademi, dan pemerintahan. Konsep kimia hijau mengintegrasikan pendekatan baru untuk proses sintesa, pengolahan, dan aplikasi zat-zat kimia sedemikian rupa sehingga dapat menurunkan ancaman terhadap kesehatan dan lingkungan. Pendekatan baru ini kemudian diberi istilah: kimia yang ramah terhadap lingkungan  (Environmental benign Chemistry), kimia bersih (Clean Chemistry) ekonomi atom (atom economy), kimia yang dirancang jinak/ramah (benign-by-design chemistry). Konsep Seiring berkembangnya waktu, kesadaran para pelaku industri akan konsep ini semakin berkembang. Hampir setiap industri di negara-negara maju mulai menerapkan konsep kerja ini. Sementara itu, para ilmuwan pun banyak yang mulai mengadakan penelitian mendalam mengenai segala sesuatu mengenai Kimia Hijau. Usaha untuk menerapkan kimia hijau untuk menghasilkan produk industri untuk bangunan dan penggantian zat kimia berbahaya yang digunakan pada berbagai industri dan kesehatan telah dilakukan. Berbagai peraturan  mengenai penerapan kimia hijau pada tingkat dunia dan Indonesia telah dibuat. Perlu pengawasan ketat untuk penerapan pendekatan kimia hijau ini untuk mencegah bahaya terhadap kesehatan dan lingkungan.

II. PERMASALAHAN

1. Apa yang dimaksud dengan Kimia Hijau ?

2. Prinsip apa saja yang digunakan didalam kimia hijau?

3. Apa saja permasalahan yang terkait dengan kimia hijau?

4. Apa saja manfaat Kimia hijau?

III. TUJUAN 

1.  Untuk mengetetahui Pengertian Kimia Hijau 

2. Untuk mengetetahui Prinsip yang digunakan didalam kimia hijau

3. Untuk mengetahui permasalahan yang terkait dengan kimia hijau

4. Untuk mengetetahui manfaat  dari Kimia hijau

IV. PEMBAHASAN

Menurut Nurma (2008) Kimia Hijau adalah desain produk kimia dan proses yang mengurangi atau menghilangkan penggunaan atau generasi zat berbahaya. Green chemistry adalah suatu falsafah atau konsep yang mendorong desain dari sebuah produk ataupun proses yang mengurangi ataupun mengeliminir penggunaan dan produksi zat-zat (substansi) toksik dan atau berbahaya. Konsep green chemistry berkaitan dengan Kimia Organik, Kimia Anorganik, Biokimia, dan Kima Analitik. Bagaimanapun juga, konsep ini cenderung mengarah ke aplikasi pada sektor industri.) 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. 

Menurut Kusnia (2017) kimia hijau ramah lingkungan adalah upaya yang dilakukan untuk mengurangi atau menghilangkan bahaya dari bahan-bahan kimia, mengurangi atau menghilangkan bahaya dari proses pembuatan bahan kimia baik pada bidang industri maupun pada lingkungan. Seiring berkembangnya waktu, kesadaran para pelaku industri akan konsep ini semakin berkembang. Hampir setiap industri di negara-negara maju mulai menerapkan konsep kerja ini. Sementara itu, para ilmuwan pun banyak yang mulai mengadakan penelitian mendalam mengenai segala sesuatu mengenai konsep ini. Bahkan sejak tahun 1995, diberikan penghargaan The Presidential Green Chemistry Challenge Awards, kepada individu ataupun korporat yang dianggap telah turut andil dalam memberikan inovasi dalam Green Chemistry. Semua ini, dilakukan dengan satu tujuan yaitu untuk menyelamatkan bumi. 

Maka dari itu menurut Mustafa (2016) kimia hijau sangatlah penting karena ia 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. Pendekatan kimia hijauertujuan 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.

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. Salah satu caranya adalah dengan pemilihan metode yang tepat untuk suatu sintesis kima, sehingga produk yang dihasilkan lebih banyak daripada limbahnya. Atau bisa juga dengan metode recycle zat kimia. Dimana zat sampingan yang dihasilkan dari reaksi kimia dapat digunakan kembali ke dalam reaksi kima tersebut. 

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. Contohnya adalah dengan dibuatnya biosida ramah lingkungan untuk menghambat pertumbuhan bakteri, alga, dan jamur di permukaan kapal dan ladang.

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. Contohnya adalah senyawa 4-aminodifenilamina, sebuah intermediet kunci dalam produksi antioksidan karet, secara tradisional dihasilkan dari klorinasi benzene. Riset kimia hijau yang dilakukan oleh Flexsys America mampu menggantikan proses produksi ini dengan menggunakan kopling langsung aniline dengan nitrobenzene yang teraktifkan oleh suatu basa 

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. Contohnya adalah penelitian Michigan State University berhasil mengganti benzene dan asam nitrat yang menghasilkan pencemar oksida nitrogen dalam produksi asam adipat dan katekol dengan glukosa dan air. 

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 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. Industri BHC di Amerika berhasil menyusun sintesis baru untuk ibuprofen dimana mengurangi tahapan konvensional reaksi 6 tahap menjadi 3 tahap (US EPA,2004c). Dengan metode ini Atom Ekonomi meningkat 40%. Selain itu katalisnya dapat digunakan kembali. 

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%. 

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. Kebanyakan pelarut bersifat mudah terbakar atau beracun, dan hampir semuanya merupakan senyawa organik yang mudah menguap sehingga menyumbang pencemaran udara. Pelarut sangat diperlukan untuk sebagian besar reaksi karena pelarut merupakan media untuk campur, transfer panas dan kadang mengontrol reaktivasi pereaksi.

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. Pada skala laboratorium umumnya digunakan penangas seperti penangas air dan minyak, mantel listrik, dan gelombang mikro (microwave). 

10.) Mendesain bahan kimia yang mudah terdegradasi 

Bahan kimia harus didesain dengan mempertimbangkan aspek lingkungan, oleh karena itu suatu bahan kimia harus mudah terdegradasi (terurai) dan tidak terakumulasi di lingkungan. Banyak produk kimia yang tidak mudah terurai secara ilmiah dan penanganannya menjadi berbahaya. Sebagai contoh adalah asam poliakrilat, polimer anionic penting dalam berbagai produk industri yang pada akhir penggunaannya tidak mudah terurai di alam. Untuk mengatasi masalah ini, Korporasi Donlar telah membuat alternative untuk asam poliakrilat yaitu termal poliaspartat melalui proses yang sangat efisien dan hampir tidak membebaskan limbah

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. Sebagai contoh, pembuatan nanopartikel atom emas dengan menggunakan diboran (sangat toksik dan mudah terbakar bila dekat dengan api pada suhu kamar) serta menyebabkan kanker karena adanya kandungan benzen. Saat ini diburan telah diganti dengan bahan yang ramah lingkungan NaBH4 yang dapat mengeliminasi gugus benzene.

  Menurut Dhage (2013) Prinsip pertama menggambarkan ide dasar dari kimia hijau, yang dilanjutkan dengan prinsip-prinsip berikutnya Peran MST dalam Mendukung Urban Lifestyle yang Berkualitas yang menjadi pedoman dalam melaksanakan prinsip pertama itu seperti atom economy, penghindaran toksisitas, pemanfaatan solven dan media lainnya dengan konsumsi energi seminimal mungkin, pemanfaatan bahan mentah dari sumber yang terbarukan, serta penguraian produk kimia menjadi zat-zat nontoksik sederhana yang ramah lingkungan.  Sebagai sebuah filsafat kimia, kimia hijau berlaku pada kimia organik, biokimia, kimia analitik, dan bahkan kimia fisis. Sementara kimia hijau tampak berfokus pada terapan-terapan industri, sebenarnya ia berlaku juga pada sembarang cabang kimia. Kimia klik seringkali disebut sebagai sebuah gaya sintesis kimia yang konsisten dengan tujuan-tujuan kimia hijau. Fokusnya adalah meminimasi bahaya dan memaksimasi efisiensi sembarang bahan kimia. Ia berbeda dengan kimia lingkungan yang berfokus pada gejala-gejala kimia di lingkungan. Dalam kimia hijau tentunya terdapat permasalahan, berikut Permasalahan yang terkait dalam kimia hijau

1. ) Masalah energy

 Masalah kekurangan energi di dunia, dipengaruhi oleh faktor-faktor yang tak dapat diperbaharui dan berpotensi merusak lingkungan seperti karbondioksida, menipisnya lapisan ozon, dampak penambangan serta bahan beracun di sekitar kita. Untukmasalah kekurangan energi ini Green chemistry dapat menjadi pendorong dalam pembuatan energi alternative seperti photovoltaics, rekayasa bahan bakar hidrogen,bahan bakar nabati atau biologis dan yang lainnya.

2.) Masalah Perubahan Iklim Global

   Perubahan iklim, kenaikan suhu lautan , kimia stratosfir, dan pemanasan global adalahbidang kajian yang digarap oleh teknologi green chemistry.

3.) Masalah Sumber daya alam yang kian menipis 

    Eksploitasi yang berlebihan atas sumber daya alam tak dapat terbaharui, menyebabkan ketidakseimbangan pada skala yang memprihatinkan. Oleh karena itu pemakaian bahan bakar fosil menjadi isu utama dalam kajian Green Chemistry.

4. ) Masalah Kekurangan pangan

   Metoda pertanian sekarang ini tak mampu lagi mengatasi masalah pangan di masamendatang. Untuk itu perlu adanya metoda baru dalam mengatasi masalah pangan inidan Green chemistry secara sains dapat berperan dalam teknologi produksi makananmasa depan dengan cara: Pertama, mengembangkan sejenis pestisida yang hanyaberpengaruh pada organisme yang menjadi target dan dapat secara mudahterdegradasi menjadi zat tak berbahaya.

5.) Masalah Alam Lingkungan yang semakin terpolusi

   Penerapan Green Chemistry pada sendi-sendi penelitian dan proses produksi yangdilakukan secara konsisten dan tepat, dapat mengurangi bahkan menghilangkansenyawa beracun yang berdampak manusia, biosfir dan lingkungan sekitar.

Menurut Mustafa (2016) 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. 

      

VI. KESIMPULAN

Kimia hijau 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. Konsep dari kimia hijau memungkinkan terbentuknya penyelesaian dari berbagai permasalahan yang belakangan ini disebabkan oleh sebagian besar aktifitas manusia. Aplikasi kimia hijau dalam teknologi memberikan sejumlah manfaat antara lain, mengurangi limbah, mengurangi biaya, produk yang lebih aman, dan mengurangi penggunaan energi dan sumber daya alam.

VII. DAFTAR PUSTAKA

Anastas, P., dan Warner, J.C. 1998. Green Chemistry : Theory and Practice. New York: Oxford University Press. Dalam https://www.worldcat.org/title/green-chemistry-theory-and-practice/oclc/39523207 

(Dinduh 12 November 2021)

Dhage, Suresh. (2013). Applications of Green Chemistry Principles in Every Day 

Life. International Journal of Research in Pharmacy and Chemistry. India : Parbhani, Maharashtra,Dalam http://www.ijrpc.com/files/01-346.pdf

(Diunduh 12 November 2021)

Hidayat, Atep Afia. 2021. Kimia Hijau. Modul Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Jakarta : Universitas Mercu Buana.

(Diunduh 12 November 2021)

Kusnia, Dina Kiftatul. 2017. Kimia Hijau. Lampung : Universitas Lampung. Dalam https://www.scribd.com/document/425255314/MAKALAH-KIMIA-HIJAU-RAMAH-LINGKUNGAN-docx 

(Diunduh 12 November 2021)

Mustafa, Dina. 2016. Kimia Hijau dan Pembangunan Kesehatan  yang Berkelanjutan di Perkotaan. Tangerang : Universitas Terbuka. Dalam http://repository.ut.ac.id/7091/1/UTFMIPA2016-07-dina.pdf

 (Di unduh 12 November 2021)

 

Nurma. 2008. Green Chemistry. Surakarta : Univeristas Negeri Sebelas Maret. Dalam http://nurma.staff.fkip.uns.ac.id/

(Diunduh 12 November 2021)

Sharma, S.K., Chaudhary, A., dan Singh, R.V. (2008). Gray Chemistry Versus Green Chemistry: Challenges and Opportunities, Rasayan J.Chem., 1, 1, 68-92. Dalam https://www.researchgate.net/publication/285966518_Gray_chemistry_verses_green_chemistry_Challenges_and_opportunities

(Diunduh 12 November 2021).