Nama: Steven ShenNIM : 10509065GREEN CHEMISTRY DAN GREEN INDUSTRYGreen chemistry merupakan suatu konsep kimia dalam mendesain, mengembangkan, dan mengimplementasikan produk dan proses yang memiliki tingkat pencemaran yang kecil bahkan tidak mencemari sama sekali terhadap lingkungan dan kesehatan manusia. Dr. Paul Anastas merupakan bapak dari green chemistry karena kontribusinya dalam menciptakan kelompok kelimuan green chemistry. Dr. Paul Anastas mendefenisikan kata green chemistry sendiri pada tahun 1991, saat Dr. Paul Anastas menjabat sebagai ketua divisi kimia industri dari U.S. Enviromental Protection Agency (EPA). Beliau melanjutkan pengembangan green chemistry dalam sains dan teknik ketika menjabat sebagai direktur asisten direktur untuk lingkungan di White House Office of Science and Techology Policy.Perkembangan green chemistry memiliki 3 tahapan periode utama beserta kejadian penting perkembangannya di Amerika, yaitu:1. Periode pertama, sebelum tahun 1993, merupakan awal ketika para ilmuwan dan aktivis memulai kontrol terhadap polusi dan kesadaran terhadap bahaya polusi bagi lingkungan dan manusia.-. Tahun 1962: Rachel Carson, penulis sekaligus ahli biologi dan enviromentalis, menerbitkan tulisan Silent Spring yang sangat bersejarah, sebagai awal dalam menyadarkan masyarakat mengenai kewaspadaan terhadap bahaya polusi terhadap lingkungan dan pestisida terhadap lingkungannya.-. Tahun 1969: Presiden Richard Nixon mendirikan Citizens Advisory Committee on Enviromental Quality dan Cabinet-level Enviromental Quality Council, Presiden Richard Nixon mengusahakan bidang lingkungan dengan mendirikan suatu divisi khusus lingkungan di White House Commitee.-. Tahun 1970 Enviromental Protection Agency (EPA) didirikan.-. Tahun 1990: Pollution Prevention Act disahkan oleh George H. W. Bush. 2. Periode kedua, di antara tahun 1993 sampai 1998, merupakan tahap evolusi dari konsep green chemistry. Green chemistry bukan terdiri dari sebuah teori atau hukum tertentu, namun merupakan integrasi dari banyak ilmu kimia yang diaplikasikan dalam merancang proses kimia untuk menjaga lingkungan dan maksud ekonomis.-. Tahun 1993: EPA mengimplementasikan Green Chemistry untuk mendesain produk kimia dalam mengurangi dampak yang buruk terhadap lingkungan.-. Tahun 1995: Presiden Bill Clinton mendirikan Presidential Green Chemical Challenge Awards dengan hadiahnya yang besar yang akan dihadiahkan kepada orang yang terlibat terhadap pemroduksian dan proses produk kimia yang tidak merusak lingkungan. Nominasi dari penghargaannya adalah sebagai berikut: The use of greener synthetic pathways, the use of greener reaction conditions, the designer of greener chemicals. Sampai saat ini EPA sedang berfokus pada teknologi dalam mereduksi dan mengeliminasi senyawa tembaga, raksa, perfluorinasi alkil surfaktan, poliklorinasi atau polibrominasi bifenil, diisosianat, dan senyawa lainnya yang beracun.-. Tahun 1997: Green Chemistry Insitute mengeluarkan visinya yang berbunyi ... Memajukan perusahaan kimia lebih luas dan praktisinya untuk kepentingan bumi dan rakyatnya.-. Tahun 1998: Paul Anastas dan John Warner mempublikasikan 12 Prinsip dari Green Chemistry.3. Periode ketiga, dimulai sejak tahun 1999, merupakan perkembangan dan populernya green chemistry melalui artikel sains.Green chemistry berbeda dengan kimia lingkungan, meskipun ada beberapa sisi keilmuannya yang beririsan. Green chemistry mempunyai tujuan meminimalkan penggunaan bahan-bahan yang berbahaya dan memaksimalkan penggunaan suatu bahan dalam proses kimia; green chemistry berusaha untuk mencegah terjadinya pencemaran lingkungan sejak dari sumbernya. Sedangkan kimia lingkungan mempunyai kajian tersendiri pada efek suatu bahan terhadap lingkungan dan fenomena lingkungan yang terjadi akibat penggunaan bahan kimia. Pereduksian polusi udara dan air dengan menggunakan cara lama dan green chemistry juga memiliki perbedaan yang cukup mendasar. Pelestarian lingkungan dengan cara lama terlihat seperti dalam manajemen pembuangan limbah dan pereduksian limbah, sedangkan green chemistry termasuk di dalamnya konsep pereduksian limbah namun dikembangkan untuk berbagai aspek kehidupan. Green chemistry memiliki konsep keilmuan kimia organik, kimia analitik, kimia anorganik, dan kimia fisik yang memperhatikan aspek ekonomi, bahkan dapat mempengaruhi aspek sosial. Green chemistry merupakan wadah dalam membentuk sebuah kerjasama yang baik antara pemerintah, industri, dan universitas. Ilmuwan, teknisi, orang yang melakukan bisnis, ahli lingkungan, pembuat kebijakan, guru, dan murid dapat bergabung dalam sebuah konferensi untuk menyatukan kepahaman dalam memajukan lingkungan dan ekonomi masyarakat, melalui green chemistry terjadi kesadaran dan kesamaan suara dalam mengurangi hal yang buruk dan memperbaiki hal yang baik terhadap lingkungan. Hal ini telah terbukti di negara yang mempionirkan green chemistry, yaitu Amerika Serikat, kerjasama terjadi untuk pengembangan metode penelitian dan pemroduksian suatu senyawa secara efisien dan tanpa membahayakan manusia dan lingkungan. Green chemistry menjadi sebuah fokus pengembangan kimia karena pengaruhnya yang besar terhadap industri di seluruh dunia, selain memikirkan terhadap lingkungan dan masyarakat sekitar, pembaharuan ini juga merupakan prospek yang baik dalam penghematan biaya produksi industri sehingga menghasilkan keuntungan yang jauh lebih banyak. Banyak perusahaan yang telah mengurangi bahkan mengeliminasi penggunaan bahan berbahaya untuk penghematan biaya, selain itu juga perusahaan bisa memperoleh keuntungan dalam hal promosi produk ramah lingkungan yang sangat disukai dan terdengar manis bagi konsumennya. Konsep green chemistry berkaitan erat dengan aplikasinya dalam industri. Green chemistry berpegang pada 12 asas, yaitu:1. Pencegahan. Pencegahan penghasilan limbah kimia lebih baik daripada mengurusi dan membersihkan limbah yang telah dihasilkan.2. Atom ekonomis. Metode dalam mensintesis produk akhir harus didesain dalam memaksimalkan penggunaan seluruh bahan dalam prosesnya sampai kepada produk akhir.3. Sintesis bahan kimia yang lebih tidak berbahaya. Metode sintesis harus menggunakan dan menghasilkan bahan kimia yang tidak membahayakan lingkungan dan kesehatan manusia.4. Desain bahan kimia yang aman. Produk kimia harus didesain sesuai dengan fungsi yang dinginkan dan pada saat yang sama mengurangi tingkat racun bahan kimia tersebut. Contoh aplikasi secara nyatanya adalah ketika menganalisis kadar suatu logam berat yang terdapat dalam air, uji analisis kualitatif dan kuantitatif tidak boleh menggunakan reagen yang ketika bereaksi dengan logam berat tersebut justru menjadi senyawa yang lebih beracun.5. Penggunaan pelarut dan pengkondisian reaksi yang aman. Reagen misalnya agen pemisah, pelarut, dan sejenisnya digunakan seperlunya dan diusahakan dalam mengiminalisir penggunaan reagen pelarut dan reagen pengkondisian reaksi yang aman.6. Desain terhadap efisiensi energi. Energi yang diperlukan dalam proses pembuatan bahan kimia disesuaikan dengan keadaan lingkungan dan dampak terhadap nilai ekonomis dapat dikurangi. Proses reaksi yang menggunakan tekanan dan suhu yang standar dengan lingkungan sangat disarankan.7. Penggunaan bahan yang dapat diperbaharui. Jika secara ekonomis maupun teknis dapat dilaksanakan, sangat disarankan dalam penggunaan bahan mentah ataupun cadangan bahan menggunakan bahan-bahan yang dapat diperbaharui daripada bahan-bahan yang sekali pakai.8. Pengurangan terhadap senyawa yang derivatif. Sintesis produk akhir kimia menghindari derivatisasi senyawa (gugus penopeng untuk proteksi/deproteksi, perubahan secara proses fisik dan kimia yang sementar) seminimal mungkin, karena sintesis dalam penggunaan tahap derivatisasi memerlukan reagen lebih dan menghasilkan limbah.9. Katalis. Reagen katalis digunakan yang memiliki tingkat selektifitas yang tinggi dan harus lebih banyak daripada penggunaan bahan prekusor untuk reaksi stoikiometrinya.10. Desain untuk penguraian. Produk bahan kimia harusnya didesain strukturnya yang dapat terurai secara alami dan tidak mencemari lingkungan. Teknologi yang sedang populer saat ini adalah pembuatan 11. Analisis secara langsung untuk pencegahan polusi. Metode analisis bahan secara kualitatif dan kuantitatif dikembangkan untuk analisis dan pemantauan dilakukan secara langsung untuk mencegah pembentukan bahan-bahan yang beracun, hal ini membutuhkan teknologi yang lebih modern. 12. Pembuatan bahan yang lebih aman dan mampu menimimalisirkan kecelakaan. Senyawa yang dipakai dalam proses reaksi kimia sebaiknya memilih bahan-bahan yang mengurangi faktor kecelakaan, misalnya: ledakan, kebakaran, pelepasan senyawa yang berbahaya.Konsep dasar green chemistry sebagai berikut:-.Desain proses untuk memaksimalkan jumlah material mentah yang digunakan untuk menghasilkan produk.-.Penggunaan bahan yang aman dan ramah lingkungan, termasuk pelarut jika memungkinkan.-.Desain proses energi yang lebih efisien.-.Bentuk yang paling baik dari pembuangan limbah: tidak menciptakannya sama sekali.Melalui konsep green chemistry terdapat tingkatan dalam menangani limbah, mencegah pembuatan limbah merupakan bagian yang paling baik dalam penanganan limbah, daripada 3R (reduce, reuse, recycle) dan yang terakhir adalah pembuangan limbah, tingkatan tersebut diilustrasikan dalam piramida berikut:

Gambar 2. Hirearki Penanganan LimbahSumber: http://craftthi.files.wordpress.com/2010/10/550px-waste_hierarchy_svg.png

Berdasarkan konsep dasar dan prinsip dari green chemistry, maka terdapat 3 kunci utama dalam mengembangkan green chemistry (Ryji Noyori, 2005) :1. Penggunaan supercritical karbon dioksida sebagai pelarut hijau.2. Penggunaan larutan hidrogen peroksida sebagai oksidator yang bersih.3. Penggunaan hidrogen dalam sintesis senyawa yang asimetris.Contoh pengaplikasian green chemistry dalam menghasilkan proses kimia yang tidak membahayakan lingkungan adalah:1. Pengembangan supramolekul; riset mengenai supramolekul merupakan salah satu bagian yang penting dalam program green chemistry karena reaksi menggunakan supramolekul merupakan reaksi yang berlangsung dalam keadaan solid, tanpa menggunakan pelarut. Penggunaan pelarut dapat menghasilkan limbah seperti yang tercantum dalam salah satu prinsip dari green chemistry. Sikloadisi pada trans-1,2-bis(4-pyridyl)ethylene diarahkan oleh resorsinol (dihydroxy benzene). Reaksi dalam keadaan solid ini berlangsung pada keadaan adanya sinar uv dengan rendemen yang dihasilkan 100%.

Gambar 3. Sikloadisi dari trans-1,2-bis(4-pyridyl)ethyleneSumber: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ad/Cycloaddition.gif

2. Sintesis produk alam; pengembangan dalam proses menghasilkan produk alam dengan cara yang efisien dan mengikuti prinsip green chemistry, yaitu: dalam pelarut yang sedikit, keadaan suhu ruangan, dan menggunakan katalis.3. Pembuatan senyawa ionik liquid; Hasil produk dari senyawa ionik liquid ini dapat berperan dalam berbagai reaksi dan proses kimia, misalnya: reaksi hidrogenasi, reaksi biokatalis untuk transesterifikasi dan perhidrolisis, elektrolit pada baterai, medium dalam pemisahan produk yang dihasilkan secara biologis.Teknologi green chemistry mempunyai beberapa keuntungan:1. mengurangi limbah, dan mengurangi biaya pengontrolan pipa pembuangan2. produk yang lebih aman3. mengurangi penggunaan energi dan sumber bahan alam4. meningkatkan kompetisi industri kimia dan jumlah pelanggannya.Green industry sangat berkaitan dengan pengelolaan limbah industri, oleh karena itu perlu untuk mengetahui pengelompokan dan pengelolaan limbah industri secara kognitif terlebih dahulu. Limbah yang dihasilkan oleh industri merupakan hasil pembuangan dari suatu proses produksi di Industri maupun hasil pembuangan limbah yang tidak termasuk hasil proses produksi industri (berupa limbah rumah tangga). Biasanya sesuatu dianggap sebagai limbah karena kehadirannya biasanya tidak memiliki nilai ekonomis dan mempunyai dampak racun terhadap lingkungan hidup. Bahaya limbah berracun terhadap lingkungan dapat berupa jangka pendek maupun jangka panjang, oleh karena itu pencegahan pemroduksian limbah dan penanggulangannya sangat diperlukan dalam proses suatu industri terutama untuk pengembangan green industry.Limbah berdasarkan ekonomisnya dibagi menjadi dua yaitu: limbah ekonomis dan limbah nonekonomis. Limbah ekonomis merupakan limbah industri yang memiliki nilai tambah jika diberikan proses lanjut. Limbah nonekonomis adalah limbah industri yang tidak memiliki nilai tambah walaupun sudah diberikan proses lanjut, limbah jenis ini sebagai penyebab utama dalam kerusakan lingkungan dan kesehatan manusia. Green industry memiliki fokus dalam memaksimalkan penggunaan limbah menjadi ekonomis guna mengurangi produksi limbah yang harus dibuang ke lingkungan, selain itu juga terdapat usaha industri dalam mengurangi limbah nonekonomis dengan mengembangkan proses produksi yang lebih baru dan usahanya dalam mengikat limbah supaya tidak terbuang ke lingkungan pada keadaan beracun, proses dalam mereduksinya mempunyai biaya pengeluaran yang lebih besar, namun dampak ke lingkungan untuk mendapat dukungan masyarakat dan pemerintah setempat sangat baik.Berdasarkan sifatnya, limbah digolongkan menjadi 3 bagian yaitu:1. Limbah padat, yaitu hasil pembuangan industri berupa padatan, lumpur, bubur yang berasal dari sisa proses pengolahan. Limbah padat dapat dikategorikan menjadi tujuh bagian secara garis besar: limbah yang mudah terbakar, limbah yang sukar terbakar, limbah yang mudah membusuk, limbah yang dapat didaur ulang, limbah radioaktif, bongkaran bangunan, dan lumpur. Limbah padat yang belum memiliki nilai ekonomis biasanya karena masih belum menemukan teknologi dalam proses pengolahan limbah yang baik menjadi sesuatu produk lain yang dapat menghasilkan keuntungan kembali. Limbah padat pada industri bisa berupa limbah padat hasil pengolahan industrinya, maupun limbah padat yang berasal dari limbah perkantoran industri. Limbah perkantoran biasanya hampir sama dengan limbah rumah tangga, misalnya limbah sisa makanan karyawan, limbah kertas, limbah kaca, dan sejenisnya. Penghematan terhadap penggunaan barang-barang yang dapat menghasilkan limbah padat merupakan salah satu bentuk upaya dalam green industry. Pengolahan limbah padat hasil industri dapat dibuang secara langsung ke TPA tanpa pengolahan jika tidak merusak lingkungan, namun limbah padat yang memiliki senyawa yang beracun harus ditampung dan diolah terlebih dahulu sebelum dialirkan ke lingkungannya. Pada umumnya, dalam memproses pembuangan limbah padat terdapat empat proses yaitu: pemisahan, penyusunan ukuran, pengomposan, dan pembuangan limbah. Pemisahan terdiri dari 3 sistem yaitu: sistem balistik yaitu sistem pemisahan untuk mendapatkan keseragaman ukuran dan berat limbah padat, sistem gravitasi yaitu sistem pemisahan berdasarkan gaya berat, sistem magnetis yaitu sistem pemisahan berdasarkan sifat kemagnetan suatu limbah padat. Penyusunan ukuran dilakukan dengan untuk mempermudah pengolahan limbahnya. Pengomposan dapat dilakukan pada lumpur hasil pengolahan industri. Pembuangan limbah padat industri harus memilih lokasi yang tepat dan tidak dapat memberikan dampak yang buruk terhadap makhluk hidup sekitar, oleh karena itu harus memperhatikan iklim, cuaca, dan angin di daerah tempat pembuangan, pembuangan limbah padat dapat dilakukan juga dengan cara diinsenerasi dan cara penimbunan dalam tanah.2. Limbah cair, yaitu limbah hasil buangan industri yang bersumber dari proses industri yang menggunakan air. Air banyak diperlukan dalam proses pengolahan industri, misalnya dalam menggerakkan turbin dari generator, diperlukan hasil uap air yang telah dipanaskan dalam pemanas, ataupun penggunaan air sebagai pendingin. Limbah cair dapat didefinisikan secara umum sebagai air yang ditambahkan dengan zat kimia tertentu akibat hasil reaksi untuk menghasilkan produk tertentu. Green industry berusaha menggunakan air yang dapat diperoleh dengan gratis dan mengembalikannya ke alam dalam keadaan bersih, misalnya dengan menggunakan air laut sebagai pendingin dalam kondensor, sehingga penghematan air dapat dilakukan. Green industry juga berfokus pada teknologi green chemistry dalam hal reaksi kimia yang tidak melibatkan air.3. Limbah gas dan partikel, merupakan hasil pembuangan industri berupa gas yang dapat mencemari udara. Limbah gas atau partikel hasil produksi keluar bersamaan dengan udara. Zat pencemar diklasifikasikan dalam dua bagian yaitu: partikel dan gas. Gas yang dapat mencemari lingkungan adalah SO2, CO2, CO, NOx. Pengolahan dari limbah gas dan partikel hasil proses produksi industri adalah dengan menggunakan katalis yang berfungsi dalam mengikat partikel dan gas menjadi bentuk endapan ataupun cairan. Biasanya hasil pengolahan limbah gas dan partikel mempunyai nilai ekonomis, misalnya limbah gas NOx dapat direaksikan dengan air membentuk HNO3 sebagai bahan kimia yang memiliki nilai jual.

Gambar 4. Mekanisme pembuangan limbah industri secara umumSumber: http://gapra.files.wordpress.com/2009/01/makalah-limbah-padatgapra.pdf

Pengaplikasian dalam industri, memerlukan integrasi antara konsep green chemistry dengan green engineering sebagai bentuk upaya dalam menciptakan green industry. Sama seperti green chemistry, green engineering juga mempunyai 12 prinsip sebagai strategi menciptakan lingkungan yang baik. Green industry merupakan industri yang ramah lingkungan. Green industry memproduksi produk yang ramah lingkungan atau produk yang mampu membuat lingkungan menjadi lebih baik lagi. Green industry berhubungan erat dengan proses daur ulang limbah dan proses daur ulang energi (panas), dan pada umumnya green industry berusaha untuk melakukan proses produksi produk yang tidak menghasilkan limbah sama sekali. Green industry berfokus pada mengurangi dan menghilangkan ketergantungan pada penggunaan minyak, emisi gas rumah kaca, dan bahan beracun. Para pelaku industri semakin menyadari pentingnya penerapan konsep green industry dalam penerapannya terhadap industri yang sedang dijalankan. Istilah green industry muncul dari International Conference on Green Industry in Asia di Manila, Filipina, tahun 2009, atas kerja sama antara United Nations Industrial Development Organization, United Nations Economic and Social Commission for Asia and The Pacific, United Nations Environment Programme, dan International Labour Organization, serta dihadiri 22 negara, termasuk Indonesia. Konferensi menerjemahkan industri harus menjadi bagian dari masyarakat yang turut peduli akan kelestarian lingkungan secara nasional, regional, bahkan internasional. Green industry dapat dijadikan sebagai strategi pemasaran yang baik karena peranannya yang besar dalam mengambil hati konsumen, terutama konsumen yang lebih terdidik dan peduli dengan isu masalah lingkungan. Biasanya konsumennya terdapat pada negara kawasan Eropa dan Amerika. Standarisasi proses produksi dan produk akhir yang ramah lingkungan dalam peredaran barang dan jasa ditingkatkan, bahkan terdapat selektifitas yang dilakukan sesuai dengan standarisasi produk yang akan masuk ke pasar. Sekarang semakin banyak negara yang memasarkan eco-product (produk yang ramah lingkungan) sebagai terapan dalam aturan kebijakan perdagangan dan investasi. Industri bahkan mulai mengaitkan standar proses produksi dan produk jadi dengan lingkungan, sehingga pembuatan dan pengembangan eco-product mempunyai peran dan isu yang semakin startegis dalam upaya pengembangan daya saing perekonomian suatu negara. Peningkatan dalam penguasaan proses green industry menjadi penting dalam meningkatkan daya saing suatu bangsa. Produk ramah lingkungan yang disukai dan sesuai dengan kepentingan konsumen, dan perbaikan proses produksi dalam memenuhi kriteria ramah lingkungan yang sesuai dengan kepentingan produsen, tidak bisa dipandang sebagai hal yang mengurangi keuntungan dan menambah beban biaya produksi, namun harus dapat dipandang sebagai suatu prospek yang baik dalam hal terutama investasi dan perluasan daya penetrasi pasar dalam menghasilkan keuntungan yang lebih besar pada masa mendatang.Indonesia diakui dunia termasuk negara yang aktif dalam mencari solusi atas isu masalah lingkungan dan pemanasan global. Keseriusan tersebut tecermin pada Peraturan Presiden No. 28 Tahun 2008 tentang Kebijakan Industri Nasional, yang di dalamnya disebutkan bahwa proses pembangunan industri harus menerapkan prinsip pembangunan industri berkelanjutan yang didasarkan pada beberapa aspek penting, di antaranya pembangunan lingkungan hidup dan pengembangan teknologi. Tindak lanjut dari keseriusan Indonesia dalam mewujudkan green industry adalah Kamar Dagang dan Industri Indonesia bekerja sama dengan Dewan Nasional Perubahan Iklim sedang menyiapkan road map pengembangan green industry untuk dibawa dalam konferensi iklim di Meksiko pada akhir November sampai Desember tahun 2010. Road map diharapkan menjadi masukan kepada pemerintah yang perlu dilakukan untuk menurunkan emisi CO2 sebesar 26% pada 2020. Green industry juga diharapkan dapat mendorong peningkatan daya saing produk manufaktur Indonesia di pasar internasional karena telah menerapkan teknologi, produktivitas, dan industri ramah lingkungan. Salah satu alat sebagai implementasi dalam konsep green industry di Indonesia adalah PROPER (Program Penilaian Peringkat Kinerja Perusahaan) sebagai parameter perusahaan di bidang lingkungan. Program lingkungan ini semenjak dikembangkan di Indonesia, mulai diadopsi oleh negara lainnya misalnya: Cina, Ghana, India, dan Filipina. PROPER memiliki kelebihan dalam hal keterbukaan dan penilaian kinerja yang lebih bersifat objektif dan tidak memihak sehingga kinerja suatu industri terutama tanggungjawabnya di bidang lingkungan bisa dinilai secara jujur dan data penilaian juga lebih valid. Hasil penilaian dari PROPER dipublikasikan kepada pemegang saham, penilaian tersebut dikelompokkan dalam 5 peringkat warna: terburuk adalah hitam, selanjutnya merah, biru, dan peringkat kinerja perusahaan yang terbaik adalah hijau dan emas. PROPER selain digunakan oleh pelaku industri sebagai penilaian kinerja industri untuk meningkatkan kualitasnya lagi, dan PROPER juga dapat digunakan sebagai suatu standar dalam penilaian investor terhadap resiko dalam menginvestasikan uangnya dalam suatu perusahaan. Penyampaian informasi PROPER merupakan suatu tolak ukur yang baik untuk mengetahui tanggungjawab suatu perusahaan terhadap lingkungan hidup dan masyarakat di sekitar perusahaan.