Kimia Hijau

BAHAN AJAR

Kimia Hijau

KIMIA HIJAU

Capaian Pembelajaran

Menerapkan konsep kimia dalam
pengelolaan lingkungan termasuk
menjelaskan fenomena pemanasan
global

Tujuan Pembelajaran

Peserta didik mampu menganalisis
dan menyajikan solusi untuk
mengurangi masalah pencemaran
lingkungan melalui konsep kimia
hijau dengan mengolah limbah
menjadi produk yang bermanfaat
dengan baik.

Indonesia adalah salah satu

negara yang memiliki penduduk

terbanyak ke-4 karena setiap tahunnya

terus mengalami perningkatan. Banyak

dampak dari penduduk yang banyak di

suatu negara salah satunya adalah Gambar 1. sampah di lingkungan
banyaknya sampah yang dihasilkan yang didominasi sampah anorganik
menyebabkan Indonesia memasuki Sumber:

https://www.google.co.id/sampah.

penyumbang sampah plastik terbanyak

Sampah yang disumbang berbagai

macam mulai dari organik dan

anorganik. Sampah-sampah yang masih

belum terurai juga menjadi salah satu Gambar 2. sampah organik di
faktor sampah menjadi banyak. Beragam lingkungan
jenis sampah yang biasanya kamu Sumber:
temukan di lingkungan sekitarmu. Mulai
https://www.google.co.id/sampah.

1

Kimia SMA Fase E

BAHAN AJAR

Kimia Hijau
dari sampah organik yang berasal dari sisa-sisa kulit buah dan sayuran,
sampah anorganik seperti plastik, kaleng, kertas, kabel hingga air yang
tercemar oleh limbah rumah tangga seperti minyak goreng bekas. Tentu saja
hal ini mengganggu pemandangan dan akhirnya akan mencemari lingkungan
jika tidak dikelola dengan baik. Sampah yang tidak berguna dapat menjadi
bermanfaat jika diolah ataupun didaur ulang menjadi sesuatu yang bernilai
guna. Sebagai pelajar, apa yang bisa kamu lakukan untuk berpartisipasi
secara aktif dalam mengurangi atau menanggulangi limbah di sekitar
lingkunganmu?

PETA KONSEP

Gambar 3. Peta Konsep Kimia Hijau (Green Chemistry)
Sumber: infostudikimia.blogspot.com

2
Kimia SMA Fase E

BAHAN AJAR

Kimia Hijau
A. PRINSIP-PRINSIP KIMIA HIJAU

Kimia hijau merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari desain

proses dan produk yang aman bagi manusia, tidak menimbulkan polusi di

lingkungan, serta membutuhkan bahan dan energi yang minimum sehingga

mengurangi limbah yang dihasilkan dan lebih ramah lingkungan. Kimia

Hijau berfokus pada pencegahan limbah, mengurangi penggunaan zat-zat

kimia berbahaya, membuat bahan kimia yang aman termasuk pelarut yang

digunakan sehingga produk yang dihasilkan dapat didegradasi oleh

lingkungan serta proses sintesisnya menjadi sederhana dan efisien.

Kimia hijau bukan hanya terkait dengan penggunaan dan produksi

bahan kimia yang aman saja. Prinsip kimia hijau dapat Kalian terapkan

sendiri di rumah. Bahan kimia apa saja

yang digunakan di rumah? Bagaimana

cara Kalian menggunakannya?

Bagaimana agar penggunaan bahan Gambar 4. Eco Enzyme dari limbah
kimia di rumah dapat memberikan dapur
kontribusi terhadap prinsip kimia Sumber:
https://www.google.co.id/ecoenzyme

hijau? Menggunakan bahan kimia secukupnya, membuang bahan kimia

pada tempatnya, menyimpan bahan kimia dengan cara yang benar,

mengganti bahan kimia yang berbahaya dengan bahan alam yang lebih

ramah lingkungan, serta menggunakan kembali bahan plastik merupakan

wujud kontribusi Kalian terhadap prinsip kimia hijau. Prinsip kimia hijau

sangat memberikan kontribusi terhadap pelestarian lingkungan.

Untuk memudahkan pemahaman tentang green chemistry, Paul

anastas dari United States Environmental Protection Agency, dan John C.

Warner mengembangkan 12 prinsip green chemistry, antara lain:

1. Pencegahan limbah (Prevent waste)

Ide dasar dari green chemistry adalah mencegah produksi bahan-bahan

berbahaya dan polutan daripada memproduksi bahan-bahan tersebut

dan nantinya mencari solusi untuk menghilangkannya. Bahan kimia

3

Kimia SMA Fase E

BAHAN AJAR

Kimia Hijau

yang menjadi bahan mentah suatu produk diharapkan tidak
menghasilkan limbah yang berbahaya.
2. Mendesain bahan-bahan kimia dan produk yang aman (Design safer
chemicals and products)
Dalam penerapannya, green chemistry berusaha membuat bahan kimia
yang sepenuhnya sedikit atau bahkan tidak berbahaya sama sekali.
Sintesis bahan kimia tidak hanya didasarkan pada kebutuhan akan
bahan tersebut yang nantinya akan menjadi suatu produk tertentu
namun harus mempertimbangkan dampak limbah bahan tersebut bagi
manusia dan lingkungan nantinya. Dengan mengetahui apa sebenarnya
yang membuat suatu senyawa berbahaya maka ilmuwan dapat
merancang suatu senyawa yang tidak berbahaya. Sifat beracun dari
suatu senyawa disebabkan oleh struktur molekulnya sehingga untuk
menghilangkan sifat berbahaya tersebut dapat dilakukan dengan
mengubah struktur molekulnya.
3. Mendesain sintesis kimia yang tidak berbahaya (Design less
hazardous chemical syntheses)
Dalam merancang proses sintesis bahan kimia yang tidak berbahaya bagi
manusia dan lingkungan, seorang ilmuwan harus mengetahui
karakteristik dari senyawa yang akan dibuat sehingga dapat menentukan
kondisi reaksi yang aman selama proses sintesisnya.
4. Menggunakan bahan produksi yang dapat diperbaharui (Use
renewable feedstock)
Dalam membuat produk, digunakan bahan mentah yang dapat
diperbaharui, biasanya berasal dari pertanian seperti tumbuh-tumbuhan
dan limbah pertanian, daripada menggunakan bahan-bahan yang
membutuhkan waktu yang lama untuk memperbaharuinya (biasanya
terbuat dari bahan bakar fosil seperti petroleum, gas alam, atau batu
bara). Contoh pemakaian bahan yang dapat diperbaharui adalah selulosa
dan hemiselulosa yang berasal dari biomassa, yang nantinya dapat
dipecah menjadi gula untuk kemudian difermentasi menjadi bahan-
bahan kimia lain seperti etanol, asam organik, glikol dan aldehid.
5. Penggunaan katalis (Use catalyst, not stoichiometric reagents)

4

Kimia SMA Fase E

BAHAN AJAR

Kimia Hijau

Limbah dapat dikurangi bila dalam proses produksi digunakan katalis.
Katalis digunakan dalam jumlah sedikit dan tidak akan tercampur
dengan produk sehingga dapat digunakan kembali untuk reaksi
berikutnya. Hal ini lebih baik daripada penggunaan pereaksi tertentu
yang hanya bisa digunakan sekali dan akan keluar sebagai limbah
berbahaya pada akhir produksi.
6. Menghindari turunan senyawa kimia (Avoid chemical derivatives)
Dalam penerapan green chemistry, harus dihindari sebisa mungkin
pemakaian gugus pelindung atau modifikasi sementara dalam suatu
reaksi. Senyawa turunan yang berasal dari pereaksi tambahan akan
menghasilkan limbah berbahaya.
7. Memaksimalkan produk (Maximized atom economy)
Green chemistry berusaha merancang suatu produksi yang akan
menghasilkan produk dengan persentase sebanyak mungkin sehingga
sedikit atau bahkan tidak ada limbah yang dihasilkan dari proses
tersebut.
8. Menggunakan pelarut dan kondisi reaksi yang aman (Use safer
solvents and reaction condition)
Menghindari pemakaian pelarut, agen pemisah, dan bahan kimia
tambahan lainnya dalam suatu proses produksi. Jika memang
dibutuhkan bahan kimia, maka gunakanlah bahan kimia yang tidak
berbahaya. Jika dibutuhkan pelarut, maka air adalah medium yang baik
dan pelarut yang ramah lingkungan, tidak menyebabkan kabut asap
ataupun merusak ozon.
9. Meningkatkan efisiensi energi (Increase energy efficiency)
Menghasilkan reaksi kimia pada temperatur dan tekanan yang
memungkinkan sehingga akan mengurangi konsumsi energi selama
proses produksi.
10. Mendesain bahan-bahan kimia dan produk yang dapat terdegradasi

setelah digunakan (Design chemicals and products to degrade after
use)
Merancang bahan kimia dan produk yang dapat didegradasi setelah
dikonsumsi sehingga tidak terakumulasi dan mencemari lingkungan.

5

Kimia SMA Fase E

BAHAN AJAR

Kimia Hijau
11. Analisis waktu bertahan untuk mencegah polusi (Analyze in real

time to prevent pollution)
Metode analitik dibutuhkan untuk mengetahui berapa lama waktu yang
dibutuhkan lingkungan untuk dapat mendegradasi bahan-bahan kimia
atau produk yang dihasilkan sehingga tidak berbahaya bagi manusia.
12. Meminimalisir potensi kecelakaan (Minimize the potential for
accident)
Merancang wujud bahan kimia yang akan dihasilkan (gas, cair atau
padat) dan mengatur kondisi reaksi untuk meminimalkan terjadinya
kecelakaan seperti ledakan atau kebakaran yang dihasilkan ke
lingkungan. Kecelakaan yang terjadi di Bhopal, India pada tahun 184
dimana 40 ton metil isosianat (MIC) terlepas saat tank pembawanya
overheating, menyebabkan 15.000 orang meninggal dan ratusan ribu
orang terluka.

B. PENERAPAN KIMIA HIJAU DI LINGKUNGAN

Penerapan kimia hijau di lingkungan atau dalam skala industri
diharapkan dapat menanggulangi perubahan iklim global, kekurangan
energi, sumber daya alam yang kian menipis, kekurangan pangan dan air
bersih, serta lingkungan kita yang semakin terpolusi.
Penerapan kimia hijau yang dapat kita lakukan adalah sebagai berikut:
1. Menggunakan Cat Ramah Lingkungan

Senyawa organik yang mudah menguap atau volatile organic compounds
(VOC) biasa diidentifikasi sebagai bau sesuatu yang baru dicat, bersifat
berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan. Sejak dulu ada cat yang larut
dalam air berbentuk bubuk, tetapi tidak mudah didapat. Perusahan cat
di Inggris berhasil membuat cat yang sedikit sekali atau tidak
mengandung VOC tetapi tetap menarik, misalnya cat yang berbasis
pelarut dari tanaman yang tidak berbau, mudah dibersihkan, dan
berdaya tutup yang baik. Cat-cat yang diiklankan di Indonesia juga sudah
mulai memperhatikan keamanan terhadap kesehatan dan lingkungan.

6

Kimia SMA Fase E

BAHAN AJAR

Kimia Hijau

2. Menggunakan Plastik Ramah Lingkungan
Sudah ada produk-produk plastik yang berbahan dasar gula dari
tanaman hasil pertanian yang terbarukan, seperti jagung, kentang, dan
gula dari buah bit, untuk mulai menggantikan plastik yang berasal dari
182 Peran MST dalam mendukung Urban Lifestyle yang Berkualitas
petroleum. Beberapa perusahaan di negara maju telah menghasilkan
produk-produk plastik yang ramah lingkungan. Sebagai contoh,
perusahaan di Amerika yang memasarkan polimer PLA dari tumbuhan
yang berasal dari jagung, digunakan dalam kemasan makanan dan
minuman. Perusahaan ini juga berhasil membuat serat yang berasal dari
jagung dinamakan Ingeo dan digunakan untuk membuat selimut serta
hasil tekstil lain. Pabrik yang memakai polimer PLA sebagai bahan
dasarnya juga mengintegrasikan prinsip-prinsip kimia hijau termasuk
dalam memilih zat warna untuk produk-produk mereka. Di Amerika
Serikat, terdapat perusahaan yang mengganti bahan penguat karpet yang
biasanya terdiri atas aspal, polivinil klorida (PVC), dan poliuretan, dengan
resin poliolefin, yang berasal dari tanaman dan lebih rendah
toksisitasnya. Karpet jenis ini memiliki daya rekat yang tinggi dan tidak
mudah menyusut. Saat ini karpet yang ramah lingkungan ini telah
digunakan untuk bangunan rumah, sekolah, rumah sakit, dan kantor.
Saat ini sudah ada Pedoman Pemanfaatan Biomaterial Berkelanjutan
(Sustainable Biomaterials Guidelines) yang memberi arahan untuk
pendekatan komprehensif terhadap siklus produksi, pemanfaatan dan
pengolahan limbah untuk praktik pertanian sampai dengan daur ulang
dan pembuatan pupuk. Pedoman tersebut memberi saran bagaimana
mengolah limbah tumbuhan seperti kayu, rumput kering, tanaman, dan
berbagai bahan mentah pertanian untuk dimanfaatkan kembali.
Pedoman tersebut sesuai dengan prinsip kimia hijau yang ke tujuh yaitu
memanfaatkan bahan baku pertanian yang dapat didaur ulang, seperti
yang digambarkan pada Gambar 4. Prinsip ini mendasari usaha para ahli
kimia untuk memanfaatkan material yang dapat diperbaharui, seperti
bahan bakar biogas dan pakan ternak, menghemat penggunaan energi,

7

Kimia SMA Fase E

BAHAN AJAR

Kimia Hijau

dan memproduksi zat-zat kimia yang ramah lingkungan pada pengolahan

bahan makanan.

3. Menggunakan energi alternatif sebagai pengganti sumber daya alam yang

tidak dapat diperbaharui

Energi terbarukan atau energi alternatif adalah sumber daya yang

melimpah, energi ini bisa terus diperbaharui. Sumber energi ini dianggap

lebih ramah lingkungan daripada energi fosil.

Energi fosil masih menjadi tumpuan utama sejumlah negara di dunia,

termasuk Indonesia. Sebenarnya, Indonesia bisa memanfaatkan

beberapa sumber energi terbarukan atau energi alternatif karena

dianugerahi dengan kekayaan alam begitu melimpah. Tetapi

pengelolaannya belum berjalan maksimal. Meski demikian, pemerintah

Indonesia telah berkomitmen untuk beralih dari energi fosil ke energi

terbarukan. Contoh energi alternatif yang sudah mulai digunakan di

Indonesia adalah biogas, biodiesel, biofuel, dan lainnya.
4. Menerapkan 4R (Replace, Reduce, Reuse, Recycle)

Banyak hal yang dapat kita lakukan di dalam rumah untuk
menyelamatkan lingkungan salah satunya ialah dengan menerapkan
prinsip 4R. 4R yakni meliputi (Replace, Reduce, Reuse, Recycle). Dalam
garis besar prinsip 4R merupakan prinsip yang digunakan untuk
mengelola dan juga mengurangi sampah. Sampah sudah menjadi hal
yang biasa dalam aktivitas manusia, sebab setiap kegiatan yang

dilakukan sudah pasti menghasilkan sampah, baik itu sampah organik
maupun non-organik.
a) Replace

Replace merupakan teknik mengganti penggunaan produk ke bahan
yang ramah lingkungan. Salah satu hal yang paling mudah dilakukan
adalah dengan mengganti kantong plastik belanjaan dengan tas
berbahan kain yang dapat digunakan kembali. Selain itu, tidak
menggunakan styrofoam saat membeli makan, namun gunakan
tempat makanan yang dapat dicuci. Selain itu juga dapat dengan
mengubah botol minuman menjadi botol yang bisa dimanfaat kan

8
Kimia SMA Fase E

BAHAN AJAR

Kimia Hijau

secara berulang, misalnya saja botol yang terbuat dari material
aluminium.
b) Reduce
Reduce merupakan teknik mengurangi sampah dengan
memaksimalkan penggunaan barang. Hal ini dapat dilakukan dengan
cara membeli produk kemasan isi ulang, menggunakan kertas bolak-
balik, atau membeli produk dalam kemasan besar sekaligus. Agar
tidak menghasilkan banyak sampah kita dapat meminimalisir
pemakaian benda yang dapat menghasilkan sampah dalam sekali
pakai. Misalnya dengan pada saat berbelanja, sebaiknya membawa
tas belanja sendiri sehingga tidak perlu lagi menggunakan kantong
plastik. Jangan sering-sering membeli minuman kemasan botol.
Kalau minuman sudah habis, botolnya hanya menambah sampah
dan masih banyak lagi cara lainnya.
c) Reuse
Reuse merupakan teknik memanfaatkan barang bekas untuk
digunakan kembali. Botol-botol plastik dapat digunakan kembali
untuk wadah sesuatu, bekas kaleng dipakai untuk menjadi pot
tanaman, tempat pensil, dan lain sebagainya agar lebih indah dapat
dicat sesuai keinginan anda. Apabila kita memanfaatkan benda-
benda yang tidak digunakan kembali, dengan otomatis sampah pun
akan berkurang.
d) Recycle
Recycle merupakan teknik pengurangan sampah dengan cara
mendaur ulang. Sehingga kita harus dapat membedakan yang mana
yang termasuk sampah organik atau anorganik. Dibutuhkan
kreativitas yang lebih untuk menerapkan teknik Recycle ini, bahkan
beberapa diantaranya membutuhkan teknologi khusus, contohnya,
beberapa plastik isi ulang pembersih lantai dirangkai untuk dijadikan
tas dan dompet cantik atau mengolah botol plastik untuk dijadikan
biji plastik. Untuk mendaur ulang sampah-sampah anorganik dapat
dengan cara mengumpulkan barang-barang seperti botil plastik bekas
minuman, majalah, kertas atau pun kaleng-kaleng bekas minuman.

9

Kimia SMA Fase E

BAHAN AJAR

Kimia Hijau

RANGKUMAN

1. Kimia Hijau (Green Chemistry) merupakan cabang ilmu kimia yang
mempelajari desain proses dan produk yang aman bagi manusia, tidak
menimbulkan polusi di lingkungan, serta membutuhkan bahan dan
energi yang minimum selama proses sintesisnya sehingga mengurangi
limbah yang dihasilkan.

2. Dua Belas prinsip dari kimia hijau antara lain: pencegahan limbah,
mendesain bahan-bahan kimia dan produk yang aman, mendesain
sintesis kimia yang tidak berbahaya, menggunakan bahan produksi
yang dapat diperbaharui, penggunaan katalis, menghindari turunan
senyawa kimia, memaksimalkan produk, menggunakan pelarut dan
kondisi reaksi yang aman, meningkatkan efisiensi energi, mendesain
bahan-bahan kimia dan produk yang dapat terdegradasi setelah
digunakan, analisis waktu bertahan untuk mencegah polusi,
meminimalisir potensi kecelakaan

3. Penerapan kimia hijau yang bisa dilakukan di lingkungan diantaranya
adalah menggunakan cat ramah lingkungan, menggunakan plastik
ramah lingkungan, menggunakan energi alternatif sebagai pengganti
sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui dan menerapkan 4R
(Replace, Reduce, Reuse, Recycle)

10
Kimia SMA Fase E

BAHAN AJAR

Kimia Hijau
DAFTAR PUSTAKA

Anastas, P.T & Warner J.C. , 1998. Green Chemistry : Theory and Practices,
New York : OxfordUniversity Press.

Manahan, 2006. Chemistry, green chemistry, and environmental chemistry.
From green chemistry and the Ten Commandments of Sustainability,
ChemChar Research, Inc., 2006 [email protected]

Miarlis, Bertha Y., & Rusly, H. 2015. Identifikasi Prinsip Green Chemistry
Sebagai Dasar Analisis Nilai Karakter Sains Dalam Rangka
Mewujudkan Green Education Yang Terintegrasi Pada Perkuliahan
Kimia Dasar. Prosiding Seminar Nasional Hasil Penelitian dan
Pengabdian Kepada Masyarakat 2015. Surabaya: LPPM Universitas
Negeri Surabaya.

Kusminah, Imah Luluk. Penyuluhan 4r (Reduce, Reuse, Recycle, Replace) dan
Kegunaan Bank Sampah Sebagai Langkah Menciptakan Lingkungan
yang Bersih dan Ekonomis di Desa Mojowuku Kabupaten Gresik.
Jurnal Pengabdian Masyarakat LPPM Untag Surabaya Januari 2018,
Vol. 03, No. 01, hal 22-28.Surabaya

11
Kimia SMA Fase E