Kimia klik – sebuah cara mematuhi kaidah kimia hijau

Menurut 12 kaidah kimia hijau, disebutkan bahwa sebuah reaksi dikatakan hijau jika tidak menghasilkan produk sampingan atau hanya menghasilkan produk samping ramah lingkungan yang mudah dipisahkan, produktifitas dan selektifitas tinggi, (bila mungkin) tidak memerlukan pelarut ataupun jika menggunakan pelarut sebaiknya gunakan air. Yang terakhir adalah memiliki ekonomi atom yang tinggi. Adakah reaksi-reaksi kimia seperti itu yang bisa dimanfaatkan dalam proses industri kimia? 

Sampah plastik, tambang minyak baru?

Hari Jumat 25 November 2011, Kompas edisi cetak menampilkan berita tentang seorang guru Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) di Madiun, Jawa Timur yang mengembangkan inovasi pengolahan sampah plastik menjadi fraksi minyak yang dapat digunakan oleh kendaraan bermotor (Premium Dari Limbah Platik) [1]. Walaupun penelitian ini bukanlah sesuatu yang sangat baru namun kita selayaknya memberi penghargaan karena dapat mengurangi peredaran limbah plastik melalui jalur daur ulang sekaligus menawarkan sumber alternatif bahan bakar minyak.

Dari biomass menjadi hidrogen untuk energi terbaharukan

 

Proyeksi sumber energi dimasa mendatang (The Institute of Energy Economics, Japan-diambil dari material presentasi Dr. Bambang Veriansyah, Supercritical Fluid Lab, KIST, Rep. of Korea.)

Dahulu kita hanya mengenal minyak dan gas bumi serta batu bara sebagai bahan bakar, namun kesadaran terhadap menurunnya cadangan minyak dunia, naiknya pemanasan global dan pencemaran udara akibat pembakaran material tadi mengubah pandangan dunia untuk mulai memikirkan sumber energi alternatif. Maka kini ilmuwan dan praktisi industri mulai menjajagi kemungkinan sumber energi lain yang terbaharukan dan menghasilkan lebih sedikit emisi gas rumah kaca (terutama karbon dioksida, CO₂), misalnya sinar matahari, panas bumi, angin, gelombang, biofuel, dan tentu saja gas hidrogen.

Mudah saja, sterilisasi air minum dengan secarik kain dan nano desinfektan

Pengetahuan tentang material nano perlahan mulai merevolusi aneka proses industri dan kehidupan sehari-hari. Seiring dengan turunnya mutu air baku untuk air minum atau untuk industri kimia, teknologi proses untuk mendapatkan  air yang bersih dan bebas kuman juga semakin canggih. Pada masa kini kita sudah mengenal proses pemurnian air menggunakan membran penyaring dan menerapkan kaidah osmosis terbalik (reverse osmosis membrane, ROM). Walau teknologi tersebut bisa dikatakan sudah mapan dan jitu untuk mendapatkan air bersih, tetap saja memiliki masalah diantaranya adalah pembentukan biofilm mikroorganisme (biofouling) pada permukaan membran. OK, kita mungkin juga tahu bahwa menggunakan radiasi sinar ultra ungu bisa membunuh kuman tapi belum tentu mencegah terjadinya biofouling. Dalam praktek sehari-hari larutan encer sodium hipoklorit (NaClO) juga digunakan sebagai agen pembunuh bakteri dalam air, namun memanfaatkan cara ini untuk pengolahan air minum mungkin kurang sehat. Untuk mengatasi masalah-masalah tersebut, ilmuwan menawarkan salah satu pemecahan dengan memanfaatkan nano material.

Reaktor microchannel, reaktor apa ini ?

Teknologi proses “microchannel“, apa ya kira-kira istilah ini ?

Dalam skala laboratorium, kita dapat melakukan reaksi kontak misalnya gas dengan padatan dalam suatu reaktor berbentuk tubular berdiameter kurang dari satu sentimeter hingga ukuran mikrometer. Atau dalam teknologi katalis, kita menggunakan material pengemban (monolith), yang memiliki ratusan saluran-saluran kecil dengan dimensi seragam. Konsep reaktor microchannel kurang lebih serupa dengan kumpulan puluhan bahkan ratusan saluran mikro yang dimensi, keteraturan dan keterkaitan disetiap saluran tadi dirancang sedemikian rupa. Peningkatan proses menjadi skala pabrik sebenarnya hanyalah sekedar menambah jumlah saluran mikro.

Cecair ionik dan partikel nano, persahabatan dalam proses katalisis

Jaman sekarang, istilah “nanotechnology” dan “nanomaterials” mudah sekali ditemukan pada berbagai bahan bacaan sehari-hari. Istilah yang dahulu hanya digeluti kalangan ilmuwan kini telah jadi milik kaum awam. Kita bahkan mungkin tanpa sadar sudah menyentuh atau mengunakannya. Misalnya, perusahaan Intel memanfaatkan pengetahuan teknologi nano untuk menciptakan prosesor komputer yang sangat cepat kinerjanya [1]. Demikian juga beberapa merek kosmetik mahal telah menggunakan partikel nano (partikel dengan dimensi ukuran 10^-6 atau 0.0000001 meter) zeng oksida (ZnO) dalam campuran krim pelindung dari terpaan sinar matahari (sunscreens) [2].

Penerapan fluida superkritis untuk fitofarmaka Indonesia

Baru saja kita mendengar kisah pengajuan hak paten terhadap senyawa aktif yang terkandung pada temulawak (Curcuma xanthorrhiza) yang dilakukan oleh perusahaan asing di negara lain (Hardhi Pranata, Ketua Umum Perhimpunan Dokter Herbal Medik Indonesia (PDHMI) pada Konferensi Internasional Tanaman Obat-obatan, 19-21 Oktober 2010, Jakarta, Kompas online, rubrik Health, Kamis, 21 Oktober 2010). Situasi tersebut seharusnya segera menyadarkan kita terhadap bahaya pembajakan sumber daya genetik atas keanekaragaman fitofarmaka asli Indonesia termasuk potensi dari kekayaan lautnya.

Biodiesel generasi kedua menuju bahan bakar yang lebih hijau

Tak dipungkiri memang kita harus mulai memikirkan lebih serius masalah ketersediaan terbatas lawan kebutuhan membengkak akan bahan bakar. Biodiesel sebagai salah satu bahan bakar terbaharukan yang bersumber dari bahan nabati kini mendapat perhatian istimewa dari khalayak ilmuwan dan industriawan Indonesia dan dunia. Pemerintah Indonesia meramalkan bahwa pada tahun 2025 konsumsi terhadap energi terbarukan bakal mencapai 17% dari total konsumsi dengan presentase mencapai 5% untuk pemakaian bahan bakar bio (biodiesel maupun bioethanol). Roadmap pengembangan biodiesel Indonesia menurut Departemen Energi dan Sumberdaya Alam menyebutkan bahwa tahun 2011-2015 pemakaian biodiesel akan sebesar 15% dari total konsumsi bahan bakar mesin diesel dan selanjutnya bisa mencapai 20% pada periode 2016-2025.

Berhitung dulu ekonomi atom

Sintesa hijau memerlukan pilihan bahan baku (reaktan), pelarut, dan kondisi reaksi yang dirancang sedemikian rupa demi mengurangi konsumsi sumber daya dan mengurangi limbah.  Penerapan prinsip-prinsip kimia hijau dalam sintesis organik dapat dimulai dengan pemilihan bahan baku (feedstock) yang bukan berasal dari minyak bumi. Bahan baku dari petrokimia digantikan dengan bahan kimia berasal dari sumber biologis yang disebut  biomassa.

Sebagai contoh rancangan sintesa hijau adalah sintesa asam adipat, senyawa kimia organik yang banyak digunakan dalam produksi nilon dan pelumas. Zat ini dapat dihasilkan dari benzena, suatu petrokimia beracun, tapi produk yang sama dapat diturunkan  dari glukosa yang ditemukan dalam tanaman.

Gliserol karbonat, potensi produk samping biodiesel

Produksi biodiesel dan masalahnya

Jika boleh beropini, sepanjang tahun 2000-an, dunia akademi dan penelitian di Indonesia mengalami gegap gempita euforia biodiesel. Memang biodiesel sangat menjanjikan sebagai bahan bakar pilihan disamping bahan bakar turunan minyak bumi. Biodiesel juga digadang-gadang sebagai bahan bakar yang lebih ramah lingkungan karena lebih rendah  buangan polutan CO, SOx, partikel halus, smog, bahkan polisiklik aromatik hidrokarbon (PAH) saat dibakar dibanding minyak diesel turunan minyak bumi [1]. Teknologi pembuatannya mudah dan murah, kaum ilmuwan dan industri Indonesia juga sudah siap, lahan tersedia, ragam bahan baku melimpah, so what else?! Bahkan kabar terbaru menyebutkan bahwa Jepang sudah bersiap membangun pabrik biodiesel di Indonesia [2] yang artinya aplikasi biodiesel di wilayah Indonesia sudah mendekati fasa industrialisasi dan komersialisasi.