Pengertian Kimia Hijau: Kimia Hijau - Kimia (Kelas 10)

Bukan Kimia Berwarna Hijau

Kimia hijau bukan berarti bahan kimianya berwarna hijau, dan bukan juga berarti semua prosesnya memakai tumbuhan. Kimia hijau adalah cara merancang produk dan proses kimia supaya penggunaan atau pembentukan zat berbahaya dapat dikurangi sejak awal.

U.S. Environmental Protection Agency (EPA) menjelaskan bahwa kimia hijau bekerja pada seluruh daur hidup produk kimia, mulai dari rancangan, pembuatan, pemakaian, sampai nasib akhirnya setelah digunakan. Rujukannya bisa dibaca di epa.gov.

Kata kuncinya adalah merancang. Kalau limbah sudah terlanjur muncul lalu baru dibersihkan, itu penting, tetapi belum inti kimia hijau. Kimia hijau bertanya lebih awal: bisakah bahan, pelarut, energi, katalis, dan produk akhirnya dibuat lebih aman sebelum prosesnya dijalankan?

Mencegah Lebih Baik daripada Membersihkan

Bayangkan dapur setelah memasak. Cara pertama, memasak sembarangan lalu membersihkan tumpahan minyak, asap, dan sisa bahan di akhir. Cara kedua, memilih alat, bahan, dan langkah yang membuat tumpahan lebih sedikit sejak awal. Kimia hijau lebih dekat dengan cara kedua.

EPA mengaitkan kimia hijau dengan source reduction, yaitu pengurangan polutan dari sumbernya sebelum polutan itu perlu didaur ulang, diolah, atau dibuang. Jadi, kimia hijau bukan hanya memasang alat penyaring di akhir pipa, melainkan memperbaiki resep prosesnya.

Dalam reaksi kimia, bagian yang perlu dipikirkan bukan hanya zat hasil.

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 di sini bukan hanya zat yang langsung mematikan. Zat mudah terbakar, mudah meledak, korosif, beracun, sulit terurai, atau mudah mencemari air dan udara juga perlu diperhitungkan.

Reaksi yang Membantu, Bukan Sekadar Mencemari

Sebelum masuk ke prinsipnya, pegang dulu gagasan utamanya: reaksi kimia bisa dirancang untuk membantu manusia tanpa mengabaikan lingkungan.

Fotosintesis adalah contoh alami bahwa reaksi kimia dapat mengubah zat sederhana menjadi zat yang berguna bagi kehidupan.

6\mathrm{CO_2(g)} + 6\mathrm{H_2O(l)} \xrightarrow{\text{cahaya}} \mathrm{C_6H_{12}O_6(s)} + 6\mathrm{O_2(g)}

Tumbuhan memakai karbon dioksida dan air untuk membuat glukosa, lalu melepaskan oksigen. Ini bukan contoh industri kimia hijau, tetapi membantu kita melihat bahwa "reaksi kimia" tidak selalu identik dengan asap, bau tajam, atau limbah beracun.

Contoh teknologi yang lebih dekat dengan kimia hijau adalah produksi hidrogen dari elektrolisis air. University of Washington menuliskan reaksi keseluruhannya sebagai penguraian air menjadi hidrogen dan oksigen di chem.washington.edu.

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

Reaksi ini tidak menghasilkan karbon dioksida secara langsung. Namun, hidrogennya baru layak disebut lebih hijau jika listrik yang dipakai juga berasal dari sumber rendah emisi. Kalau listriknya berasal dari pembakaran batu bara, masalahnya hanya berpindah ke tempat pembangkit listrik.

Metanol dari Karbon Dioksida

Metanol adalah bahan kimia penting yang dapat dipakai sebagai bahan baku industri dan bahan bakar. Secara konvensional, metanol sering terkait dengan bahan baku fosil. Salah satu jalur yang sedang dikembangkan adalah membuat metanol dari karbon dioksida dan hidrogen dengan bantuan katalis.

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

Ulasan ilmiah tentang sintesis metanol dari $\mathrm{CO_2}$ menjelaskan bahwa reaksi ini membutuhkan masukan energi dan katalis yang efisien karena $\mathrm{CO_2}$ relatif stabil. Rujukannya bisa dibuka di mdpi.com.

Di sinilah cara berpikir kimia hijau bekerja. Reaksinya tidak otomatis hijau hanya karena memakai $\mathrm{CO_2}$ . Kita tetap harus bertanya:

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?

Jadi, kimia hijau bukan stiker "ramah lingkungan". Kimia hijau adalah pemeriksaan desain dari awal sampai akhir.

Membaca Klaim Hijau

Saat melihat klaim bahwa suatu produk atau proses "lebih hijau", jangan langsung menerima atau menolaknya. Baca jalurnya.

Klaim yang sering muncul	Cara memeriksanya
Bahannya alami	Alami belum tentu aman. Tetap cek toksisitas, dosis, dan limbahnya.
Limbahnya bisa diolah	Pengolahan limbah baik, tetapi pencegahan limbah lebih kuat.
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.

American Chemical Society (ACS) menekankan beberapa ide penting dalam prinsip kimia hijau, seperti pencegahan limbah, ekonomi atom, pelarut yang lebih aman, katalis, efisiensi energi, dan rancangan produk yang dapat terurai. Halaman lengkapnya ada di acs.org.

Prinsip-prinsip itu membuat pertanyaan pada halaman ini lebih sistematis. Fondasinya tetap sama: kimia hijau menilai reaksi dari rancangan, bukan hanya dari hasil akhirnya.