How Green Can You Go ?

Menalar konsep kimia hijau. Sebuah contoh terapan

Posted in Kimia hijau by mAthA inggin bixara on Juli 13, 2009

Banyak teknologi proses kimia jaman sekarang yang masih mengandalkan pengetahuan kimia dari masa lampau. Tentu hal ini terjadi dengan berbagai alasan yang muasalnya bersumber dari aspek ekonomi untung rugi dan kesiapan teknologi pengganti. Jadi, adakah kiranya proses kimia hijau yang sudah “go industrialization” ??? Tentu ada dan produk akhirnya bahkan bisa kita temukan sehari hari.

Pada masa lalu kira-kira akhir tahun 1984, di kota Bhopal India terjadi peristiwa ledakan pabrik milik Union Carbide yang memproduksi gas metil isosianat (bahan baku insektisida tipe karbamat).  Tragedi yang dikenal sebagai “Bhopal Disaster” ini telah mencabut nyawa tak kurang dari 25.000 nyawa akibat menghirup gas beracun sebanyak 42 ton yang terlepas ke lingkungan [1].

Ok, metil isosianat memang sangat beracun.  Tapi senyawa antara ini sangat penting dan mutlak  digunakan di industri dalam mata rantai pembuatan poliuretan, yaitu polimer yang umum ditemui sehari-hari, misalnya busa sofa, aditif bahan pelapis (insulator), aditif cat, bahan bemper mobil dan sebagainya.  Senyawa isosianat yang penting (metil isosianat dan toluene diisosianat) pada masa lalu diproduksi dari reaksi gas fosgen (titik didih 7.60 oC) dengan amin (metil amin atau toluene diamin).  Fosgen adalah senyawa antara yang dihasilkan dari reaksi gas karbon monoksida dengan gas klor dikatalisis oleh karbon aktif pada suhu tinggi.  Sudah bisa kita bayangkan betapa berbahayanya gas fosgen ini karena bahan bakunya saja sudah sangat beracun (bahkan pernah digunakan sebagai senjata kimia pada Perang Dunia I).  Untuk mengurangi resiko sebuah mata rantai proses kimia, maka dicarilah senyawa dan proses pengganti yang tidak perlu lagi menggunakan fosgen untuk pembuatan metil isosianat atau senyawa isosianat lain [2].

Fosgen inilah yang menjadi perhatian kimia hijau.   Ada beberapa proses pembuatan isosianat yang bebas fosgen, salah satunya dikenal sebagai jalur Oksidatif Karbonilasi.  Walaupun masih menggunakan gas berbahaya yaitu karbon monoksida, tapi produk antara maupun jalannya reaksi bisa dikendalikan lebih aman.  Beberapa  industri yang sudah memanfaatkan teknologi ini adalah Asahi Chemical (perusahaan Jepang) yang memproduksi toluene diisosianat [3].

Jalur sintesis menggunakan bahan baku fosgen

Jalur sintesis menggunakan bahan baku fosgen

Jika kita lihat skema proses yang melibatkan fosgen, tampak bahwa senyawa ini walaupun sangat beracun namun demikian besar manfaatnya.  Suatu contoh lain proses kimia yang menggunakan fosgen adalah sintesa polikarbonat, yaitu polimer yang mudah ditemukan misalnya, galon air, keping CD, interior kendaraan, plastik kemasan dan sebagainya.  Secara tradisional, polikarbonat mudah disintesa melalui reaksi fosgen dengan bisfenol-A [3].  Suatu jalur reaksi yang lebih aman menggunakan senyawa antara difenil karbonat dan bisfenol-A bakal memberikan produk akhir yang sama.  Nah, peran kimia hijau adalah memperkenalkan metode produksi difenil karbonat yang lebih ramah yaitu jalur oksidatif karbonilasi maupun Fiksasi Karbon Dioksida [4].

Jalur fiksasi karbon dioksida dipandang cukup menarik karena memanfaatkan gas CO2 (gas yang berperan dalam efek rumah kaca dan pemanasan global) walaupun langkah reaksinya lebih panjang.   Pertama, CO2 direaksikan dengan epoksida untuk menghasilkan senyawa antara, alkilen karbonat, kemudian alkilen karbonat bisa direaksikan dengan methanol menghasilkan dimetil karbonat.  Dimetil karbonat bereaksi dengan fenol memberikan difenil karbonat yang kemudian digabung dengan bisfenol-A menghasilkan polikarbonat.  Proses ini telah diperkenalkan oleh Mitsubishi dan Asahi dan dikenal sebagai Texaco Process.

Jalur oksidatif karbonilasi telah banyak diadaptasi oleh industri (misalnya ENICHEM, Du Pont, dan UBE) dan memiliki keunggulan karena langkahnya yang singkat dan proses pemisahannya yang lebih mudah dan murah walaupun masih menggunakan gas karbon monoksida.

Dalam teknologi baru berkonsep kimia hijau di atas, dapat kita lihat bahwa sebuah proses tradisional dan mapan namun tidak aman digantikan oleh proses yang lebih aman walaupun membutuhkan lebih banyak energi dalam langkah reaksinya.  Maka secara umum bisa kita katakan bahwa tidak selamanya kita bisa mengganti sebuah teknologi kuno dengan yang baru dan hijau 100%, tapi dengan melakukan optimasi, misalnya katalis dan proses produksi, diharapkan teknologi baru memenuhi beberapa kaidah 12 prinsip kimia hijau [5].

Pustaka utama

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Bhopal_disaster

[2] A. S. Matlack, Introduction of Green Chemistry, Marcel Dekker (2001).

[3] Materi kuliah Green Chemistry, Departemen Kimia, Universitas Kyung Hee, Seoul, Korea Selatan (2008).

[4] Jelliarko Palgunadi, O-Sung Kwon, Hyunjoo Lee, Jin Yong Bae, Na-Young Min, Hoon Sik Kim, Catalysis Today, 98, 2004, 511-514.

[5] 12 prinsip kimia hijau

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: