GREEN SCIENCE AND TECHNOLOGY

GREEN SCIENCE AND TECHNOLOGY

adalah ilmu yang sangat berorientasi pada pemeliharaan lingkungan kualitas, pengurangan bahaya, minimisasi konsumsi tak terbarukan sumber daya, dan keberlanjutan secara keseluruhan.

TUJUAN

 untuk menemukan dan mengembangkan cara cara untuk menyediakan kebutuhan bagi manusia tanpa menyebabkan kerusakan lingkungan ataupun pengurangan sumber daya alam yang cepat di planet bumi.

6 TUJUAN UTAMA

1.     KEBERLANGSUNGAN

Upaya untuk memenuhi kebutuhan masyarakat secara terus menerus di masa depan tanpa merusak atau menghabiskan sumber daya alam

2.     PENDAUR-ULANGAN SAMPAH

Upaya untuk mengakhiri siklus barang sekali pakai, dengan menciptakan produk yang sepenuhnya dapat diperoleh kembali atau digunakan kembali

3.     PENGURANGAN SAMPAH

Upaya untuk mengurangi sumber limbah dan polusi dengan mengubah pola produksi dan pola konsumsi.

4.     INOVASI

Upaya untuk mengembangkan alternatif teknologi yang ramah lingkungan guna memenuhi kebutuhan manusia tanpa merusak lingkungan.

5.     VIABILITAS

upaya untuk menciptakan suatu pusat kegiatan ekonomi di seluruh bidang teknologi dan produk yang memberikan keuntungan bagi lingkungan dan menciptakan peluang usaha baru yang benar-benar melindungi planet bumi dari kerusakan.

6.     EDUKASI

Upaya untuk meningkatkan pemahaman akan pentingnya penerapan teknologi hijau guna mendukung terciptanya daya dukung lingkungan yang berkelanjutan.

Prinsip utama pada Konsep Green Technology meliputi 3 hal yaitu :

1.       Kenyamanan Sosial

2.       Ekonomis

3.       Ramah Lingkungan

PRINSIP GREEN SCIENCE AND TECHNOLOGY

1. Dengan kegiatan mereka saat ini, manusia akan menghabiskan sumber daya Bumi dan kerusakan lingkungan Bumi sampai pada kondisi dimana keberadaan manusia di planet ini akan terganggu secara serius atau bahkan menjadi tidak mungkin.

2. Persamaan di bawah ini menjelaskan beban, dan degradasi sistem pendukung Bumi; Kedua faktor tersebut harus ditangani:

Beban = (jumlah orang) × (permintaan per orang)

3. Bahkan dengan risiko bencana global, teknologi akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan manusia; Oleh karena itu, teknologi harus dirancang dengan tujuan nol dampak lingkungan dan keberlanjutan maksimum.

4. Penting untuk mengenali anthrosfer sebagai satu dari lima lingkungan dasar lingkungan.

5.   Kunci keberlanjutan adalah pengembangan sumber energi berlimpah yang digunakan secara efisien yang memiliki sedikit atau tidak ada dampak lingkungan; sumber seperti itu akan memerlukan keputusan dan kompromi yang sulit.

6. Iklim yang kondusif bagi kehidupan di Bumi harus dijaga.

7. Kapasitas bumi untuk produktivitas biologis dan pangan harus dijaga dan ditingkatkan; ini akan membutuhkan pertimbangan interaksi dari kelima lingkungan lingkungan.

8. Permintaan bahan harus dikurangi secara drastis dan bahan harus berasal dari sumber yang berkelanjutan, dapat didaur ulang, dan bagi mereka yang masuk ke lingkungan, dapat terdegradasi.

9. Produksi dan penggunaan zat beracun, berbahaya, dan persisten harus diminimalkan dan zat semacam itu tidak boleh dibuang ke lingkungan.

10.      Kesejahteraan manusia harus diukur dari segi kualitas hidup, bukan hanya perolehan harta benda. Ekonomi, sistem pemerintahan, kepercayaan, dan gaya hidup pribadi harus mempertimbangkan lingkungan dan keberlanjutan.

11.       Resiko tidak mengambil risiko harus diakui.

12. Singkatnya, tujuannya adalah untuk mencapai keberlanjutan, sebuah konsep di mana siswa dan masyarakat harus dididik. Meskipun keberlanjutan akan memerlukan perubahan besar dalam sistem masyarakat, ilmuwan, insinyur, dan, akhirnya, warga yang tercerahkan harus memimpin; Tidak ada waktu bagi para politisi dan nonscientists untuk mengambil keputusan.

Ragam atau tipe dalam penerapan konsep Green Technology di dunia didasarkan pada prinsip-prisip utama pada Greentech . Konsep Greentech diterapkan untuk membantu manusia dari teknologi yang paling sederhana hingga teknologi yang paling mutakhir untuk mencapai kehidupan yang nyaman, ekonomis dan ramah lingkungan. Pada dasarnya konsep Greentech  yang diterapkan  dalam menciptakan produk adalah untuk meminimalkan bahan baku, mengefisiensikan proses, dan memaksimalkan output produk tetapi menghasilkan sampah yang minimal. Hal ini selaras dengan prinsip yang ada di konsep Greentech.

Penggolongan Greentech dalam berbagai tipe disesuaikan dengan penerapannya antara lain :

1.     Energi

Menekan angka pencemaran karbon ke udara dengan mengurangi pengunaan bahan bakar energi yang berasal dari fosil. Kita ketahui bersama sumber energi fosil memiliki potensi yang terbatas dan menghasilkan dampak yang tidak baik bagi lingkungan yaitu menghasilkan pencemaran karbon, hal ini akan berdampak buruk bagi bumi apabila tidak diambil tindakan. Penerapan konsep Greentech adalah untuk mengefisienkan tingkat penggunaan energi, mulai dari sistem eksplorasi sumber energi, proses pengkonversian sumber tersebut menjadi energi hingga terbentuknya energi yang dapat dimanfaatkan masyarakat. Dengan adanya efisiensi energi diharapkan pencemaran karbon dapat ditekan.

Solusi lain dari konsep Greentech adalah dengan mengganti sumber energi dari fosil energi menjadi renewable energy atau energi terbarukan yang lebih potensial, ramah lingkungan dan dapat diperbaharui kembali. Renewable energy merupakan konsep utama dalam penerapan Greentech di bidang energi, beberapa contoh Renewable energy antara lain :

a)     Waste to Energy

b)    Biomass Enegy

c)     Hydro Energy

d)    Wind Energy

e)     Solar Energy

f)      Geothermal Energy

Contoh Penerapan di Indonesia :

a.     Penggunaan tenaga air (Hydro power) sebagai sumber energi listrik

b.     Penggunaan tenaga surya (Solar cell power) sebagai sumber listrik

c.      Pemanfaatan biomassa menjadi biofuel untuk bahan bakar (limbah tanaman jarak, tebu, ketela, jagung)

d.     Pemanfaatan biogas dari limbah organik dan kotoran ternak  sebagai pengganti bahan bakar minyak tanah/kayu bakar

e.      Pemanfaatan biogas sebagai pengerak generator gas untuk pembangkit listrik

2.     Bangunan

Konsep green building atau bangunan ramah lingkungan didorong menjadi tren dunia bagi pengembangan properti saat ini. Bangunan ramah lingkungan ini punya kontribusi menahan laju pemanasan global dengan membenahi iklim mikro. Poin terbesar dalam konsep ini adalah penghematan air dan energi serta penggunaan energi terbarukan.

Hal-hal yang menyangkut bangunan ramah lingkungan adalah membangun hanya yang diperlukan dan tidak menggunakan lebih dari yang diperlukan, menganut prinsip keterkaitan, serta memandang profesi arsitek sebagai “pengurus bumi” (steward of the earth). Untuk strategi yang dapat diterapkan antara lain pemanfaatan material berkelanjutan, efisiensi lahan, keterkaitan dengan ekologi lokal, keterkaitan antara transit dan tempat tinggal, rekreasi dan bekerja, serta efisiensi penggunaan air, penanganan limbah, dan mengedepankan kondisi lokal baik secara fisik maupun secara sosial.

Contoh penerapan konsep design Green Building :

a.     Meminimalkan penggunaan lampu dengan memanfaatkan cahaya alami

b.     Meminimalkan penggunaan mesin pendingin ruangan dan air dengan mengefektifkan design bangunan

c.      Pengelolaan limbah “closed cycle” untuk gedung tempat tinggal

d.     Menyediakan ruang terbuka hijau untuk tiap bangunan/gedung yang dibangun

e.      Penggunaan material bangunan yang ramah lingkungan dan tahan lama

3.     Chemistry

Green Chemistry adalah suatu falsafah atau konsep yang mendorong desain dari sebuah produk ataupun proses yang mengurangi ataupun mengeliminir penggunaan dan penghasilan zat-zat (substansi) berbahaya. Green Chemistry lebih berfokus pada usaha untuk meminimalisir penghasilan zat-zat berbahaya dan memaksimalkan efisiensi dari penggunaan zat-zat (substansi) kimia. Sedangkan, Environmental Chemistry lebih menekankan pada fenomena lingkungan yang telah tercemar oleh substansi-substansi kimia.

Green Chemistry itu sendiri memiliki 12 asas, antara lain

1.     Menghindari penghasilan sampah

2.     Desain bahan kimia dan produk yang aman

3.     Desain sintesis kimia yang tak berbahaya

4.     Penggunaan sumber daya yang dapat diperbaharui (renewable)

5.     Penggunaan katalis

6.     Menghindari bahan kimia yang sifatnya derivatif (chemical derivatives)

7.     Desain sintesis dengan hasil akhir (produk) yang mengandung proporsi maksimum  bahan mentah

8.     Penggunaan pelarut dan kondisi reaksi yang aman

9.     Peningkatan efisiensi energi

10.                        Desain bahan kimia dan produk yang dapat terurai

11.                        Pencegahan polusi

12.                        Peminimalan potensi kecelakaan kerja

Contoh penerapan konsep Green Chemistry :

a)     Vitamin C (asam askorbat) untuk proses pembuatan polimer

b)    Gula dan minyak sayur sebagai bahan baku cat

c)     Gula pati dan selulosa sebagai bahan bakar

d)    Pemakaian enzim untuk pembuatan   bahan dasar kosmetik

e)     Kacang kedelai sebagai Bahan Pembuatan Toner printer

f)      Kacang kedelai sebagai bahan baku pembuatan lem perekat

4.     Nanotechnology

Green Nanotechnology merupakan pengembangan dari clean technology yang merupakan suatu upaya untuk meminimalisasi potensi resiko kerusakan lingkungan dan manusia yang terkait dengan pembuatan dan penggunaan produk nanoteknologi serta untuk mendorong penggantian produk yang ada dengan produk nano baru yang lebih ramah lingkungan.

Tujuan dari Green Nanotechnology ada dua yaitu :

1.                   Memproduksi Nanomaterials dan produk tanpa merugikan lingkungan atau kesehatan manusia, dan memproduksi nano-produk yang memberikan solusi terhadap masalah lingkungan hidup.

Contoh :

a)     Membran nano dapat membantu produk terpisah reaksi kimia yang diinginkan dari bahan limbah.

b)    Katalis Nanoscale bisa membuat reaksi kimia yang lebih efisien dan lebih boros.

2.    Mengembangkan produk-produk yang menguntungkan lingkungan baik secara langsung maupun tidak langsung.

Contoh :

a)     Nanomaterials atau produk langsung dapat membersihkan situs limbah berbahaya, air desalinasi, polutan merawat dan memonitor polusi lingkungan.

b)    Nanocomposites ringan untuk mobil dan alat transportasi lainnya dapat menghemat bahan bakar dan mengurangi bahan yang digunakan untuk produksi.

Penerapan Green Technology di Indonesia

1.  Penggunaan Mikroorganisme Lokal (MOL) untuk Menyuburkan Tanaman Pertanian

Penerapan teknologi dari masa lalu yang kini mulai terlupakan, penyubur tanaman memanfaatkan mikroorganisme lokal menjadi harapan menuju pertanian ramah lingkungan dan mandiri, bebas dari pupuk dan obat-obatan kimiawi.

Prinsip Kerja :

Penerapannya yaitu dengan membuat larutan hasil fermentasi berbagai bahan organik yang sarat dengan mikroorganisme lokal. Larutan fermentasi tersebut dibuat dengan cara mencampurkan bahan-bahan organik menjadi satu kemudian ditutup rapat sehingga proses an-aerob terjadi dan mikroorganisme akan berkembang biak. Bahan organik yang digunakan beragam, mulai dari buah-buahan busuk, sampah organik rumah tangga, bonggol pisang, tunas bambu (rebung) sampai urine ternak yang difermentasi dalam air cucian beras dan air kelapa.

Contoh Larutan Mikroorganisme Lokal Penyubur Tanaman dan fungsinya

Jenis MOL	Kegunaan	Waktu Penggunaan
MOL Buah-buahan	Membantu bulir padi lebih berisi	Saat malai mulai tumbuh, setelah umur padi 60 hari
MOL Daun Cebreng	Menungkatkan pertumbuhan daun	Umur padi 30 hari sesudah tanam
MOL Bonggol Pisang	Mempercepat proses reaksi kompos	Umur padi 10, 20, 30 dan 40 hari sesudah tanam
MOL Sayuran	Merangsang pertumbuhan malai	Umur padi 60 hari sesudah tanam
MOL Tunas Bambu	Meningkatkan pertumbuhan tanaman	Umur padi 15 hari sesudah masa tanam
MOL Sampah Dapur	Memperbaiki kesuburan tanah	Disemprotkan ke tanah saat diolah sebelum ditanami
MOL Keong Mas	Menambah nutrisi tanaman	Umur padi 15 hari setelah tanam

MOL : Mikroorganisme Lokal

Sumber : (Kompas Cetak, Jumat 6 Mei 2011) (Maman Suherman, Mubiar Purwasasmita dan Karya tulis “Pemberdayaan MOL sebagai Upaya Peningkatan Kemandirian Petani” oleh Ahmad Syaifudin dan Leny Mulyani)

Jenis Mikroorganisme yang ada didalam Larutan MOL : Aspegillus sp., Bacillus sp., Lactobacillus sp., Azospirillium sp., Azotobacter sp., Pseudomonas sp.

Manfaat lain dari penggunaan MOL sebagai pupuk organik :

a.    Meningkatkan hasil pertanian serta meningkatkan nilai hasil panen karena dikelola dengan pupuk organik yang ramah lingkungan

b.    Lebih murah dalam pembuatannya karena memanfaakan bahan organik yang sudah tidak digunakan lagi sehingga mengurangi sampah yang dibuang

c.    Mengurani ketergantungan petani terhadap pupuk kimiawi sehingga petani lebih mandiri dengan penggunaan pupuk organik

d.    Produk hasil pertanian akan lebih aman untuk dikonsumsi karena menggunakan pupuk organik

e.    Pupuk yang dihasilkan mengandung unsur yang komplek dan mikroba yang berfungsi menyeimbangkan ekosistem alami tanah

f.    Membentuk rongga-rongga di tanah yang berfungsi sebagai tempat hidup mikroorganisme, mengalirkan air, dan nutrisi

2.  Penggunaan Pengawet Alami dalam Mengawetkan Produk Makanan atau Agriculture

Penggunaan pengawet menggunakan bahan kimia akan sangat membahayakan bagi kesehatan manusia, apalagi bila digunakan untuk mengawetkan makanan. Salah satu contoh pengawet kimia adalah formalin/formadehida dan boraks. Formaldehida pada makanan dapat menyebabkan keracunan pada tubuh manusia, dengan gejala : sakit perut akut disertai muntah-muntah, mencret berdarah, depresi susunan syaraf dan gangguan peredaran darah.

Mengkonsumsi boraks dalam makanan tidak secara langsung berakibat buruk, namun sifatnya terakumulasi (tertimbun) sedikit-demi sedikit dalam organ hati, otak dan testis. Boraks tidak hanya diserap melalui pencernaan namun juga dapat diserap melalui kulit. Boraks yang terserap dalam tubuh dalam jumlah kecil akan dikelurkan melalui air kemih dan tinja, serta sangat sedikit melalui keringat. Boraks bukan hanya menganggu enzim-enzim metabolisme tetapi juga menganggu alat reproduksi pria. Boraks yang dikonsumsi cukup tinggi dapat menyebabkan gejala pusing, muntah, mencret, kejang perut, kerusakan ginjal, hilang nafsu makan.

Prinsip Kerja :

            Pada dasarnya penggunaan pengawet alam adalah dengan memanfaatkan dan menggali potensi bahan pengawet dari alam. Hal ini dilakukan untuk menghindari penggunaan bahan kimiawi sebagai pengawet makanan atau buah-buahan. Solusi pemanfaatan pengawet alami harus segera digalakkan apabila tidak ingin menimbulkan masalah kesehatan. Beberapa bahan pengawet alami yang lebih ramah lingkungan yang bisa dimanfaatkan :

a.    Penggunaan lidah buaya sebagai pengawet makanan segar, buah-buahan dan sayuran

b.    Penggunaan tanaman picung (Pangium edule) atau kluwak sebagai pengawet ikan segar

c.     Penggunaan kulit rajungan yang mengandung chitosan untuk pengawet industri makanan

d.    Penggunaan tanaman Gambir (Uncariae Romulus) untuk pengawet industri makanan

e.    Penggunaan asap cair dari pembakaran serabut kelapa untuk pengawet ikan segar

f.    Pemanfaatan limbah cangkang udang sebagai bahan pengawet kayu

g.    Pemanfaatan eksraktif alam untuk pengawet kayu

Manfaat dari penggunaan pengawet alami :

a.     Mengurangi dampak buruk bagi kesehatan dari penggunaan bahan pengawet kimiawi

b.    Memberdayakan potensi bahan alam dan limbah organik sebagai bahan pengawet alami

c.     Membuka potensi lapangan pekerjaan baru bagi masyarakat sebagai pemasok bahan baku 

3.  Pembuatan Plastik Biodegradable yang Ramah Lingkungan

Plastik berbahan polietilen membutuhkan waktu penguraian yang lama sekali oleh bumi. Hal tersebut akan mengancam kesuburan tanah, karena dengan adanya plastik dari polietilen mikroba tanah akan kesulitan mengurai tanah menjadi subur. Penggunaan plastik berulang-ulang dan pendaur ulangan juga bukan merupakan solusi yang terbaik dalam menekan angka pengunaaan plastik. Karena plastik daur ulang yang biasanya berwarna hitam mengandung karsinogen yang dapat membahayakan kesehatan manusia apabila digunakan sebagai pembungkus makanan. Untuk itu perlu dicarikan solusi dengan mencari bahan pembuat plastik yang ramah lingkungan yaitu membuat plastik yang lebih cepat dan mudah terurai.

Plastik yang ramah lingkungan adalah plastik yang dibuat dari bahan alam yang mudah terbaharukan atau bahan yang tidak berbahaya dan proses terurainya lebih cepat serta lebih mudah. Penemuan terbaru plastik ramah lingkungan dapat dibuat dari bahan yang mengandung  poli asam laktat (PLA). Poli asam laktat menjadi kandidat yang menjanjikan, karena PLA dapat diproduksi dari bahan alam terbarui seperti pati-patian dan selulosa melalui fermentasi asam laktat. Berbagai bahan alam yang digunakan untuk membuat plastik ramah lingkungan :

a.     Bioplastik dari PHA (Poly Hydroxy Alkanoat) yang dihasilkan Ralstonia euthropa

b.    Biobag, plastik  yang dihasilkan dari mates bi (kulit jagung)

c.     Plastik ramah lingkungan yang dihasilkan dari limbah minyak kelapa sawit

d.    Plastik biodegradable yang dihasilkan dari pati singkong dan chitosan

e.    Plastik ramah lingkungan berbahan bonggol tanaman pisang

f.     Plastik ramah lingkungan berbahan lidah buaya

Dalam proses pembuatan plastik dari bahan-bahan diatas biasanya dicampurkan bahan seperti kitosan dan gliserol. Kitosan mengandung protein untuk memperkuat sifat mekanika atau kekuatan plastik. Gliserol sebagai plasticizer yang ramah lingkungan untuk memberikan kelenturan atau elastistisitas pada plastik

Manfaat pembuatan plastik biodegradable :

a.     Mempercepat proses penguraian plastik oleh tanah

b.    Mengurangi pembuatan plastik berbahan polietilen

c.     Memberdayakan potensi bahan alam yang ramah lingkungan sebagai bahan pembuat plastik

d.    Membuka potensi lapangan pekerjaan baru bagi masyarakat sebagai penyedia bahan baku proses 

4. Pemanfaatan Limbah Industri Biomassa sebagai Sumber Energi Alternatif dan Bahan Bermanfaat

Indonesia memiliki potensi besar dalam industri biomassa yang sampai saat ini masih skala kecil yang dimanfaatkan.  Selain potensi pemanfaatannya, industri biomassa juga memiliki potensi limbah yang besar yang masih bisa dimanfaatkan menjadi sumber energi alternatif pengganti BBM dan bahan berguna lainnya. Industri yang bergerak di bidang biomassa antara lain pertanian, perkebunan, peternakan dan kehutanan. Beberapa contoh limbah industri biomassa yang dapat dimanfaatkan kembali :

a.     Pemanfaatan limbah serbuk gergaji sebagai briket bioarang

b.    Pemanfaatan limbah padat dan lindi hitam industri pulp sebagai bahan biobriket

c.     Pemanfaatan limbah padat tebu pada industri gula sebagai briket arang

d.    Pemanfaatan bonggol jagung menjadi tepung sebagai media tumbuh jamur

e.    Pemanfaatan limbah padat tebu sebagai papan partikel

f.     Pemanfaatan serbuk gergaji sebagai media tumbuh jamur

g.    Pemanfaatan sekam padi sebagai bahan baku pada industri kimia dan bahan bangunan

Manfaat dari pemanfaatan limbah industri biomassa :

a.     Menerapkan konsep zero waste dalam pengelolaan industri

b.    Menciptakan sumber energi alternatif pengganti BBM

c.     Menciptakan peluang lapangan kerja baru  dan meningkatkan pendapatan bagi masyarakat