Prinsip dan Pengertian Kimia Hijau

Kimia hijau atau Green Chemistry sering kali disebut juga dengan Kimia Berkelanjutan. Secara konsep, kimia hijau menjadi proses pengembangan praktik pengelolaan bahan kimia secara berkelanjutan dan lebih ramah lingkungan. 

Penerapan Kimia Hijau berhubungan dengan desain dan pengoptimalan proses serta produk, guna menurunkan atau menghilangkan zat berbahaya dalam penggunaan bahan kimia. Karena itu, kimia hijau menerapkan prinsip-prinsip seperti penggunaan bahan baku terbaru, efisiensi energi, dan pencegahan limbah.

Pengertian dan Prinsip Kimia Hijau

Dikutip dari situs U.S. Environmental Protection Agency (US EPA), kimia hijau merupakan sebuah desain produk dan proses kimia dengan mengurangi atau menghilangkan penggunaan dan pembentukan zat beracun. Hal tersebut adalah sebuah upaya dalam mencegah polusi dan dampak negatif sebuah produk serta proses kimia terhadap lingkungan hidup. 

Menurut International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), pengertian Kimia Hijau adalah kajian ilmiah atau ilmu untuk mengembangkan berbagai proses kimia yang efektif sekaligus aman bagi lingkungan dan manusia, dampak ekologisnya minim, serta bisa memenuhi kebutuhan ekonomi. Untuk itu, konsep Kimia Hijau berfokus pada penerapan prinsip keberlanjutan dalam seluruh tahapan proses kimia. Ini mulai dari bahan baku, proses produksi, hingga produk akhir dan limbah.

Sementara itu, dua ilmuwan yang dikenal sebagai "bapak kimia hijau" yaitu Paul Anastas dan John Warner merumuskan pengertian Kimia Hijau adalah bidang ilmu yang mengkaji desain produk dan proses kimia untuk menerapkan prinsip-prinsip yang mendukung keberlanjutan dan keamanan bagi manusia maupun lingkungan. Maka dari itu, keduanya merumuskan 12 prinsip kimia hijau. 

Pada 1998, Paul Anastas dan John Warner merumuskan 12 prinsip kimia hijau. Berikut ini daftar 12 prinsip kimia hijau beserta contoh permasalahan dan solusinya:

1. Pencegahan limbah

Prinsip Kimia Hijau ini berkaitan dengan pencegahan terbentuknya limbah daripada penanganan limbah. Misalnya masalah polusi udara akibat asap kendaraan. Solusi yang dapat ditempuh yaitu dengan menggunakan sepeda.

2. Manajemen atom yang baik

Prinsip Kimia Hijau ini berkaitan dengan mengurangi limbah sejak level molekuler dengan memaksimalkan jumlah atom seluruh reaktan menjadi produk. Misalnya masalah hasil CO2 dalam industri amonia yang mengakibatkan efek rumah kaca. Solusi yang dapat ditempuh dengan pengelolaan gas CO2 menjadi CO2 cair, nantinya olahan tersebut dapat dijadikan pelarut.

3. Proses sintesis kimia yang lebih aman

Hal ini berkaitan dengan mempertimbangkan bahaya dari bahan yang digunakan dan limbah yang dihasilkan. Misalnya masalah limbah berbahaya penggunaan soda kaustik pada industri kertas. Solusi yang dapat ditempuh dengan menggunakan H2O2 pada saat pemutihan kertas.

4. Rancangan bahan kimia yang lebih aman

Hal ini berkaitan dengan mengurangi kadar racun secara langsung dalam rancangan molekul. Misalnya masalah penggunaan tawas pada proses penjernihan air yang dapat meninggalkan kadar ion beracun. Solusi yang dapat ditempuh dengan mengganti tawas dengan bubuk dari biji buah asam.

5. Desain proses dengan energi efisien

Hal ini berkaitan dengan memilih proses kimia yang membutuhkan energi paling sedikit. misalnya masalah penggunaan air dan energi dalam jumlah yang sangat besar dalam pembuatan chip komputer. Solusi yang dapat ditempuh yaitu memilih metode pembuatan dengan superkritikal.

6. Kurangi produk turunan yang tidak perlu

Prinsip Kimia Hijau yang keenam ini berkaitan dengan mengurangi produk turunan sementara. Misalnya pada penggunaan cat minyak berbasis alkid menghasilkan uap yang mengandung bahan kimia berbahaya. Solusi yang dapat ditempuh yaitu pengembangan campuran berbahan minyak kedelai dan gula sebagai resin pengganti.

7. Prosedur yang aman untuk mencegah kecelakaan

Hal ini berkaitan dengan memilih dan mengembangkan kimia yang aman sehingga meminimalkan resiko kecelakaan kerja. Misalnya pada penggunaan HCI (Asam Klorida) di laboratorium yang berakibat menghasilkan gas berbahaya. Solusi yang dapat ditempuh yaitu memilih bahan-bahan alami dari tumbuhan.

8. Pencegahan polusi secara real-time

Prinsip ini berkaitan dengan monitor reaksi kimia secara realtime untuk mencegah kebocoran bahan beracun. Solusi yang dapat ditempuh dengan membangun sistem monitoring suhu (Sensor DHT11).

9. Desain produk yang mudah terurai

Prinsip ini berkaitan dengan desain bahan kimia yang mudah terurai dan dibuang. Misalnya permasalahan limbah plastik yang sulit terurai. Solusi yang dapat ditempuh seperti membuat plastik dari tepung singkong dan bahan mudah terurai lainnya.

10. Penggunaan katalis

Prinsip Kimia Hijau ke-10 ini berkaitan dengan  pemilihan katalis untuk meminimalkan limbah dalam reaksi kimia. Contoh solusi yang dapat ditempuh yaitu mengganti karbit dengan beras untuk mempercepat proses pematangan buah.

11. Penggunaan bahan yang terbarukan

Hal ini berkaitan dengan penggunaan bahan baku dari sumber terbarukan. Misalnya pada penggunaan bahan bakar kendaraan bermotor yang berasal dari minyak bumi. Untuk mengurangi permasalahan, bisa beralih ke bahan bakar tenaga surya.

12. Penggunaan pelarut dan bahan baku yang lebih aman

Hal ini berkaitan dengan pemilihan pelarut yang aman untuk setiap reaksi. Misalnya pada penggunaan pelarut perkloroetilena pada industri dry cleaning yang dapat mencemari air tanah. Solusi yang dapat ditempuh dengan mengganti perkloroetilena dengan karbondioksida cair.

Manfaat Penerapan Kimia Hijau

Tujuan kimia hijau adalah untuk menciptakan proses kimia yang lebih ramah lingkungan dan mengurangi dampak buruk bagi lingkungan dan kesehatan. Cara yang ditempuh melalui kimia hijau yaitu dengan mengurangi atau menghilangkan bahan beracun dari awal hingga akhir siklus produk. 

Meskipun berkaitan erat dengan produk, manfaat penerapan Kimia hijau tidak terbatas di industri. Implementasi prinsip Kimia hijau juga memiliki manfaat di beberapa bidang lainya, seperti lingkungan, kesehatan, dan lainnya. 

Berikut sejumlah contoh manfaat penerapan Kimia Hijau di berbagai bidang:

1. Manfaat penerapan Kimia Hijau di bidang lingkungan

• Mengurangi pencemaran baik udara, air, dan tanah

• Sebagai upaya pelestarian sumber daya

• Mengurangi limbah

• Pengurangan jejak karbon

2. Manfaat penerapan Kimia Hijau di bidang kesehatan

• Mengurangi paparan bahan berbahaya

• Meningkatkan keselamatan produk

• Mengurangi risiko kesehatan jangka panjang

3. Manfaat penerapan Kimia Hijau di Bidang Industri

• Mengurangi limbah dan polusi di aktivitas industri

• Meningkatkan efisiensi energi dalam proses produksi

• Mengurangi penggunaan dan pemborosan bahan baku

• Meningkatkan keselamatan pekerja industri

• Meningkatkan reputasi dan daya saing perusahaan

Contoh Soal Kimia Hijau

Konsep Kimia Hijau juga dipelajari dalam materi pelajaran kimia SMA, terutama di kelas 10. Dalam pembelajaran Kimia Hijau kelas 10, terdapat materi "Kimia Hijau dalam Pembangunan Berkelanjutan 2030". 

Untuk membantu peningkatan pemahaman siswa, berikut beberapa contoh soal kimia hijau:

1. Proses produksi kimia yang meminimalisir dampak terhadap lingkungan disebut....

Jawaban: Prinsip Kimia Hijau

1. Pencetus prinsip Kimia Hijau pertama kali adalah...

Jawaban: Paul Anastas dan John Warner

1. 12 prinsip Kimia Hijau pertama kali dicetuskan dalam buku berjudul...

Jawaban: Green Chemistry: Theory and Practice

Itu tadi beberapa contoh soal dan jawaban tentang kimia hijau.

Penulis: Anis Endang Sunarsih