Pengertian Kimia Hijau

Mengurangi Bahaya sejak Perancangan Proses Kimia

Kimia hijau adalah cara merancang produk dan proses kimia supaya penggunaan atau pembentukan zat berbahaya dapat dikurangi sejak awal. Istilah "hijau" menjelaskan tujuan tersebut. Istilah ini tidak merujuk pada warna bahan atau kewajiban memakai tumbuhan.

Kimia hijau mempertimbangkan seluruh daur hidup produk kimia, mulai dari perancangan dan pembuatan sampai penggunaan serta pengelolaan setelah produk selesai dipakai.

Penilaian dimulai dari rancangan. Pengolahan limbah tetap penting setelah limbah terbentuk. Dalam kimia hijau, bahan, pelarut, energi, katalis, dan produk akhir dinilai sebelum proses dijalankan.

Mencegah Limbah sejak Tahap Perancangan

Pencegahan mengubah bahan atau proses sebelum limbah terbentuk. Pembersihan menangani limbah yang sudah terbentuk. Kimia hijau mengutamakan pencegahan sejak tahap perancangan.

EPA mengaitkan kimia hijau dengan source reduction, yaitu pengurangan polutan dari sumbernya sebelum polutan itu perlu didaur ulang, diolah, atau dibuang. Kimia hijau memperbaiki rancangan proses agar polutan berkurang sejak awal.

Dalam reaksi kimia, pikirkan zat hasil dan seluruh proses yang membentuknya.

Bagian proses	Pertanyaan kimia hijau
Bahan awal	Apakah bahan ini berbahaya, langka, atau bisa diganti dengan pilihan yang lebih aman?
Pelarut dan bahan bantu	Apakah pelarutnya benar-benar perlu, dan apakah ada pilihan yang lebih aman?
Energi	Apakah reaksi perlu suhu atau tekanan sangat tinggi, atau bisa berjalan lebih hemat energi?
Produk	Apakah produk tetap berguna tetapi lebih rendah toksisitasnya?
Akhir pemakaian	Apakah produk mudah terurai atau mudah dipulihkan setelah dipakai?

Zat berbahaya mencakup zat yang mematikan, mudah terbakar, mudah meledak, korosif, beracun, sulit terurai, atau mudah mencemari air dan udara.

Rancang Reaksi untuk Mengurangi Bahaya

Reaksi kimia dapat dirancang untuk menjalankan fungsi yang dibutuhkan sekaligus mengurangi bahaya, limbah, dan pemakaian energi.

Elektrolisis air menunjukkan bahwa penilaian kimia hijau harus memasukkan sumber listrik. Proses ini menguraikan air menjadi hidrogen dan oksigen.

\begin{aligned} &2\mathrm{H_2O(l)} \xrightarrow{\text{energi listrik}} 2\mathrm{H_2(g)} + \mathrm{O_2(g)} \end{aligned}

Reaksi ini tidak menghasilkan karbon dioksida secara langsung. Namun, emisi daur hidup bergantung pada sumber listrik. Elektrolisis dapat menghasilkan emisi sangat rendah jika memakai listrik terbarukan atau nuklir. Jika listrik berasal dari pembangkit berbahan bakar fosil, emisi daur hidupnya lebih tinggi.

Metanol dari Karbon Dioksida

Metanol dipakai sebagai bahan baku industri dan bahan bakar. Produksi konvensionalnya sering memakai bahan baku fosil. Salah satu proses yang sedang dikembangkan mereaksikan karbon dioksida dengan hidrogen di atas katalis.

\begin{aligned} &\mathrm{CO_2(g)} + 3\mathrm{H_2(g)} \\ &\xrightarrow{\text{katalis}} \mathrm{CH_3OH(l)} + \mathrm{H_2O(l)} \end{aligned}

$\mathrm{CO_2}$ relatif stabil. Karena itu, sintesis metanol dari $\mathrm{CO_2}$ membutuhkan masukan energi dan katalis yang efisien.

Pemakaian $\mathrm{CO_2}$ saja belum membuktikan bahwa proses metanol ini termasuk kimia hijau. Periksa juga masukan dan hasil lainnya:

Dari mana $\mathrm{H_2}$ diperoleh?
Dari mana energi untuk reaksinya?
Apakah katalisnya aman dan tahan lama?
Apakah produk dan limbah sampingnya dikelola dengan baik?

Penilaian kimia hijau mencakup bahan, energi, bahaya, produk, dan limbah sejak proses dimulai sampai produk selesai digunakan.

Memeriksa Klaim Hijau

Saat produk atau proses disebut "lebih hijau", periksa bahan, sumber energi, bahaya, limbah, fungsi, serta apa yang terjadi setelah produk selesai digunakan atau proses selesai dijalankan.

Klaim yang sering muncul	Cara memeriksanya
Bahannya alami	Alami belum tentu aman. Tetap cek toksisitas, dosis, dan limbahnya.
Limbahnya bisa diolah	Mengolah limbah mengurangi bahaya setelah limbah terbentuk. Mencegah limbah sejak awal mengurangi jumlah limbah yang harus ditangani.
Memakai energi terbarukan	Cek apakah seluruh proses memakai energi itu atau hanya sebagian kecil.
Produk akhirnya berguna	Produk berguna tetap perlu dicek dampaknya saat dibuat, dipakai, dan dibuang.

Dua belas prinsip kimia hijau mencakup pencegahan limbah, ekonomi atom, pelarut yang lebih aman, katalis, efisiensi energi, dan rancangan produk yang dapat terurai.

Gunakan prinsip-prinsip tersebut untuk menilai rancangan reaksi dan produk akhirnya.