Green Chemistry (KIMIA HIJAU)

A.    Pengertian

            Green Chemistry disebut juga sustainable chemistry, merupakan sebuah filsafat kimiawi yang mendorong desain produk dan prosesnya untuk mengurangi  atau menghilangkan pemakaian dan generasi dari zat-zat berbahaya. Lingkungan kimiawi disini melingkupi lingkungan alami dan green chemistry di lingkungan alami berfungsi untuk mengurangi dan mencegah polusi lansung dari sumbernya. Green Chemistry sangat efektif karena mengakplikasikn solusi saintifik yang inovatif bagi situasi lingkungan dunia.

B.     Sejarah

                 

            Pada tahun 1990, dikeluarkan kebijakan nasional, the Pollution Prevention Act of 1990, untuk mencegah atau mengurangi polusi dari sumbernya. Dalam waktu singkat, setelah kebjikakan ini deikeluarkan, the Office of Pollution Prevention and Toxics (OPPT) mengeksplorasi ide untuk mengembangkan atau meningkatkan produk kimia dan prosesnya untuk membuatnya tidak terlalu berbaya bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Pada tahun 1991, OPPT meluncurkan sebuah program pendanaan model penelitian yang disebut “Alternative Synthetic Pathways for Pollution Prevention”. Program in menyediakan dana yang bekum pernah terjadi sebelumnya untuk proyek-proyek penelitian yang meliputi pencegahan polusi dalam desain dan pensintesisan kimiawi.

            Pada tahun 1992, program ini berkembang melipuro topik-topik lain seperti greener solvent dan kimiawi yang aman, dan dinamakan ulang menjadi “Green Chemistry”. Dari saat itu, Program Green Chemisty telah bekerjasama dengan baik pihak akademik, agen pemerintahan, industri, dan organisasi non-pemerintahan untuk meningkatkan kegunaan kimiawi yang mencegah polusi lewat bantuan sukarela sepenuhnya maupun kerjasama yang tidak rutin.

C.    Prinsip

            Paul Anastas dari United States Environmental Protection Agency dan John C. Warner mengembangkan 12 prinsip grreen chemistry yang berfungsi sebagai panduan pengaplikasian green chemistry dalam tindakan nyata. Green Chemistry: Theory and Practice (Oxford University Press: New York, 1998).

            12 Prinsip Green Chemistry:

1.      Mencegah limbah: Mendesain sintesa kimiawi untuk mencegah limbah, tak meninggalkan limbah untuk ditindaklanjuti atau dibersihkan.

2.      Mendesain zat kimiawi dan produk kimiawi yang aman: Mendesain sintesa untuk digunakan dan menghasilkan zat kimia yang tidak atau hanya sedikit menjadi racun bagi manusia dan lingkungannya.

3.      Mendesain sintesa kimii yang tidak terlalu berbahaya: Mendesain sintesa untuk digunakan dan menghasilkan zat kimia yang tidak atau hanya sedikit menjadi racun bagi manusia dan lingkungannya

4.      Menggunakan bahan baku yang bisa diperbarui:  Menggunakan material dan bahan baku yang bisa diperbarui dari pada yang tidak bisa diperbarui. Bahan baku yang bisa diperbarui biasanya dibuat dari produk agrikultur atau merupakan limbah dari proses, sedangkan bahan baku yang tidak bisa diperbarui berasal dari fossil atau merupakan hasil tambang.

5.      Menggunakan pengkatalis, bukan bahan reaksi stoikometri: Meminimalkan limbah dengan reaksi katalik. Pengkatalis digunakan dalam jumlah kecil dan membawa sebuah reaksi tunggal kecil secara berulang beberapa kali. Pengkatalisi diutamakan dibandungkan dengan bahan reaksi stoikometri yang digunakan secara berlebih dan hanya bekerja sekali.

6.      Menghindari turunan kimiawi: Menghindari penggunaan grup penghambat atau pelindung atau perubahan sementara jika memungkinkan. Turunan menggunakan bahan reaksi tambahan dan menhasilkan limbah.

7.      Memaksimalkan ekonomi atom: Mendesain sintesa agar produk akhir mengandung proporsi maksimum dari materi awal yang digunakan. Kalau ada atom yang terbuang, sebaiknya hanya sedikit.

8.      Gunakan pelarut dan kondisi reaksi yang aman: Hindari penggunaan pelaruut, agen pemisahan, atau pelengkap kimia lain. Jika penting, gunakan zat kimia yang tidak berbahaya.

9.      Tingkatkan efisiensi energi: Jalankan reaksi kimia pada suhu  dan tekanan yang sesuai dengan lingkungan kapan pun bisa.

10.   Mendesain zat kimia dan produk yang dapat terurao setelah digunakan: Mendesain produk kimiawi yang terurai ke dalam zat yang tidak berbahaya setelah digunakan supaya tidak terakumulasi dalm lingkungan.

11.  Menganalisa dalam waktu sesungguhnya untuk mencegah polusi: Melakukan pemantauan dan pengontrolan waktu sesunggunya selama sintesa berlangsung untuk meminimalkan atau menghilangkan pembentukan limbah.

12.  Meminimalkan potensi terjadinya kecelekaan: Mendesain zat kimia dan bentuknya untuk meminimalkan potensi terjadinya kecelakaan kimiawi termasuk ledakan, kebakaran, dan pelepasan ke dalam lingkungan.

D.    Penghargaan

            The Presidential Green Chemistry Challenge Awards dimulai pada tahun 1995 oleh OPPT sebagai sebuah usaha untuk mengenal inovasi individu dan bisinis dalam green chemistry. Penghargaan ini diberikan pada kesuksesan dalam penelitian, pengembangan, dan alat teknologi industri yang mencegah poluasi dari sumbernya selain memberikan kontribusi dalam pertandingan para inovator. Nominasi penghargaan dinilai dari seberapa baik mereka memenuhi kriteria: seberapa baru, keuntungan bagi lingkungan dan kesehatan manusia dan efek dan pengaplikasian dalam industri. Biasanya, setiap tahun diberikan lima pengargaan, masing-masing satu setiap kategori: Akademik. Bisnis Kecil, Greener Synthetic Pathways, Greener Reaction Conditions, dan Designing Greener Chemicals. Nominaor akan dievaluasi oleh panel independen ahli-ahli kimia yang dikumpulkan oleh American Chemical Society.

            Selain itu juga ada Australia’s Green Chemistry Challenge Award, Canadian Green Chemistry Medal, INCA Award, GSC Award, Green Chemical Technology Award, and The Nobel Prize for Chemistry.

E.     Produk

            Carnegoe Mellon University’s for Green Oxidarion Chemistry berhasil mengembangkan katalis yang bekerja sebagai enzim, tetra-amido macroocyclic ligand activators(TAML). TAML bekerja sama dengan hidrogen peroksida (H₂O₂) dan dapat meniru kerja enzim tubuh manusia untuk mengurai toksin yang berbahaya. Saat TAML larut dalam air, hidrogen peroksida mengaktifkan TAML dengan menggantikan H₂O dengan H₂O₂ pada gugus TAML. Kemudian H₂O₂ yang tidak stabil terurai kembali menjadi H₂O menyisakan atom oksigen. Oksigen ini saling tolak menolak dengan atom besi (Fe) yang terdapat pada pusat gugus TAML. Interaksi itulah yang membuat TAML aktif dan mampu bekerja sebagaimana enzim ataupun scavenger radikal bebas yang dalam hal ini polutan.

            TAML diyakini dapat merevolusi penggunaan klorin sebagai anti-polutan yang sudah banyak digunakan masyarakat dan dunia industri. Pada tingkat laboratorium, TAML dianggap cukup menjanjikan, tetapi pada tingkat industri lain lagi permasalahannya. TAML masih harus diuji coba kembali untuk mengobservasi efeknya pada lingkungan bila digunakan dalam jumlah yang tidak sedikit. Jangan sampai TAML justru menjadi polutan baru yang tidak teratasi lagi. Tingkat aktivasi TAML yang cukup tinggi juga ditakuti dapat merusak ekosistem yang ada sebab bakteri setingkat anthrax (Bacillus atropheus) mampu dibunuh TAML dalam 15 menit. Selain itu, biaya adalah salah satu hal yang perlu dipertimbangkan, baik biaya sintesis TAML hingga proses revolusi industri pun dapat menarik reaksi keras dari kalangan industri. Mengganti suatu aplikasi kimia pada industri tidak mudah dan murah.

            Aplikasi Green Chemistry ini pun masih menyisakan suatu permasalahan tersendiri. Masyarakat yang tidak pikir panjang dengan mudah asal buang limbah dengan angan bahwa TAML dapat mengatasinya. Beberapa kalangan berikhtiar bahwa TAML dapat menjernihkan air yang tercemar dan setelah itu masyarakat dunia harus dapat berkomitmen untuk lebih cinta lingkungan.

F.     Sumber Data

-          http://www.chem-is-try.org/index.php?sect=artikel&ext=101

-          http://www.epa.gov/greenchemistry/pubs/whats_gc.html

-          http://en.wikipedia.org/wiki/Green_chemistry

Posted in: Artikel Kimia