Alami tak selalu aman.pdf

"Alami Tak Selalu Aman, Pencemaran Tak Selamanya Merugikan" hal. 1 down loader & editor : Sugeng Abdullah

ALAMI TAK SELALU AMAN

&

PEMCEMARAN TAK SELAMANYA MERUGIKAN


PENGANTAR

Dari pada hanya membaca sendiri, aku merasa sangat egois. Oleh karena itu, ketika aku membaca artikel-artikel atau berita yang ada di internet, secara sadar aku kemudian mengunduh (down load). Terus terang ketika aku melakukan down load, aku tidak begitu memperhatikan apakah artikel tersebut dilindungi dengan "tulisan" copy right atau sebaliknya free copy.

Kadang beberapa artikel telah aku edit, jadi tidak persis sama dengan aslinya. Soal judul "buku" ini hanyalah rekaan saya dengan meminjam dan memodifikasi salah satu judul artikel yang aku baca. Judulnya diharapkan dapat merangsang komentar, yakni : "Alami Tak Selalu Aman, Pencemaran Tak Selamanya Merugikan". Tujuan down load artikel dan berita tersebut sama sekali tak ada niat dan keinginan untuk menjual. Tujuannya hanya agar orang lain ikut bisa membaca tanpa harus koneksi internet. Aku tahu, beberapa orang masih belum terbiasa dengan internet. Masalahnya hanya karena tidak punya kesempatan karena ketiadaan sarana dan biaya.

Aku termasuk orang yang tidak punya sarana dan biaya untuk internet. MUMPUNG aku ada kesempatan menggunakan internet, maka aksi baca dan down load artikel aku laksanakan. Lagi pula, artikel tersebut, menurutku penting untuk di ketahui oleh semua orang. Apalagi yang merasa dirinya sebagai pelajar, mahasiswa, guru atau dosen, rasanya wajib membaca.

Pembaca boleh mengecam aku, boleh juga memaki atas perbuatanku, atau justru mendukung aku melalui [email protected]. Semoga saja bermanfaat.

Yogyakarta, 16 Maret 2006.


Alam tidak selamanya baik : Pestisida alami Oleh Soetrisno Banyak orang beranggapan bahwa senyawa sintesis (buatan) berkonotasi dengan hal yang 'buruk' dan yang baik selalu berasal dari zat alam. Sebenarnya anggapan tersebut tidak selamanya benar. Walaupun kita sering mendengar banyak perusahaan kimia yang mempunyai masalah dengan senyawa buangan yang berbahaya dan akibatnya menimbulkan dampak buruk terhadap lingkungan, masyarakat masih terus memakai senyawa sintesis untuk berbagai macam keperluan. Dilihat dari cara pandang yang berbeda, sebenarnya senyawa kimia alami tidak terlalu berbeda dengan senyawa sintesis. Bagaimana alam membentuk senyawa-senyawa alami tersebut? Makluk hidup memiliki labotarium produksinya sendiri yang mampu memproduksi jutaan senyawa kimia, yang sebagian diantara sangat beracun. Sebagai contoh, beberapa tumbuhan yang memiliki kadar senyawa kimia beracun walau hanya sedikit mengakibatkan beberapa kasus keracunan (terutama anak-anak) akibat dari memakan kentang, minum teh, atau memakan jamur beracun, dan berbagai kasus lainnya. Apa kegunaan senyawa kimia beracun tesebut bagi mahluk hidup khususnya tumbuhan? Tumbuhan tidak dapat menghindar dari pemangsa atau organisme yang merugikan seperti jamur, serangga, binatang, bahkan manusia. Mereka tidak memiliki organ yang mampu melindungi diri. Tetapi, mereka mampu memproduksi serangkaian senjata kimia, yaitu 'pestisida alami', yang cukup ampuh untuk pertahanan. Hingga saat ini lebih dari puluhan ribu dari 'pestisda alami' yang sudah diketemukani Berdasarkan riset, orang Amerika mengkonsumsi 1.5g 'pestisida alami' perhari tiap orang, dalam bentuk sayur, buah-buahan, teh, kopi yang berarti 10.000 kali lebih banyak daripada mereka mengkonsumsi hasil residu dari pestisida sintesis. Kadar kandungan dari senyawa alami ini berkisar satu per satujuta (part per million : ppm), yang besarnya jauh diatas dari batas ambang polusi air yang biasanya diukur dalam satuan satu per satu miliar (part per billion : ppb). Beberapa diantara tanaman yang mengandung senyawa beracun itu hampir setengahnya senyawa yang menyebabkan kanker. Beberapa contoh diantaranya bisa dilihat di daftar dibawah ini.

Senyawa Kimia Tanaman (konsentrasi dalam ppm)

Apel, wortel, seledri, anggur, kentang(50-200) kopi (1800)

Daun Kol(35-590); mustard (16.000-72.000); lobak (4500)


Jus jeruk(31); lada hitam(8000)

Basil(82), Teh jasmine(230); Madu(15)

Walaupun begitu, mengapa kita tidak semuanya menderita keracunan yang disebabkan oleh tumbuhan-tumbuhan tersebut? Salah satu alasannya adalah tingkat dari kerusakan yang kita derita dari senyawa tersebut sangatlah kecil. Yang lebih pentingnya, sama seperti tumbuhan, tubuh kita juga memiliki suatu sistem pertahanan yang mampu melawan senyawa-senyawa berbahaya. Sebagai contoh, garis pertama pertahanan kita, mulut, lambung, ginjal, kulit, paru-paru kita memiliki pertahanan yang cukup ampuh untuk menetralisir senyawa-senyawa beracun. Selain itu tubuh kita juga memliki mekanisme untuk mendeteksi senyawa-senyawa tersebut; tubuh kita meng-ekresi senyawa-senyawa berbahaya tersebut sebelum membahayakan tubuh, DNA kita juga memiliki kemampuan untuk memperbaiki kerusakan, dan yang terakhir, kita memiliki indra untuk mencium dan merasakan senyawa-senyawa yang 'buruk' (seperti senyawa alkaloid yang asam, makanan yang membusuk, susu yang kadaluarsa, telur yang berbau 'belerang') yang memberikan signal bahaya. Pada akhirnya, kita harus bijak untuk menentukan apa yang diperlukan oleh tubuh kita; seperti pepatah lama mengatakan : jauhi konsumsi berlebih dan konsumsilah makanan beragam dan secukupnya. Sumber: Organic Chemistry, Volhard

Kelebihan CO2 Mungkin Dapat Dibuang ke Lautan Oleh Carrie Dierks

Setiap tahunnya Amerika melepaskan lebih dari 1,6 juta metrik ton gas-gas rumah kaca penyerap panas ke atmosfer. Dari jumlah ini, kira-kira 81 persennya berasal dari pembakaran bahan bakar, seperti minyak bumi, batubara dan gas alam. Sejauh ini pemerintah Amerika telah memfokuskan pada penguranganan emisi sebagai jalan keluar untuk mengurangi tingkat CO2 di atmosfer. Tapi sekarang Departemen Energi Amerika sedang menyelidiki kemungkinan dilakukannya pengasingan karbon, yaitu pembuangan CO2 yang telah dihasilkan. Ide untuk mengasingkan karbon ini bukanlah ide

baru, tetapi Departemen Energi Amerika baru mulai memikirkannya secara serius. Tahun ini Departemen Energi Amerika mengeluarkan biaya sebanyak 29 juta dolar Amerika untuk mempelajari prosesnya.

Pada tahun 2000, sebuah proyek yang sangat berambisi dan sedang diperdebatkan adalah usul Percobaan Pembuangan CO2 ke Lautan. Di dalam proyek ini, para ilmuwan akan mengambil CO2 yang dihasilkan tanaman dalam jumlah besar dan mengubahnya menjadi cairan. Mereka lalu akan memompa 40 sampai 60 ton cairan tersebut ke dalam dasar lautan di bawah pesisir Hawaii. Karena dirancang untuk memperkecil pengaruhnya pada lingkungan, percobaan ini


akan dijalankan pada kedalaman 3000 kaki di bawah laut dan akan dijalankan sekitar 40 jam dalam waktu 2 minggu.

Apakah cara lain yang dapat kita lakukan untuk membuang semua CO2 yang tidak diingini lagi? Ada beberapa kemungkinan: menyalurkan CO2 dengan pipa ke dalam ladang minyak. Ini akan membantu mendapatkan minyak dengan membuatnya menjadi sedikit/jarang dan menyebabkan gumpalan-gumpalan kecil ini untuk membesar dan saling bergabung. Teknik yang serupa sudah digunakan untuk mendapatkan minyak, tetapi menggunakan sesedikit mungkin CO2. Dalam masalah ini tujuannya adalah untuk menyuntikkan sebanyak mungkin CO2.

Menyuntikkan CO2 ke dalam lapisan batubara yang terlalu dalam untuk ditambang. Molekul metan menempel pada batubara, tetapi molekul CO2 melepaskannya dan menggantikannya. Jika teknik ini bekerja, pembuangan CO2 akan menghasilkan sebuah sumber gas alam yang baru.

Memompa CO2 ke bawah tanah. Amerika sangat kaya akan endapan air asin yang tidak layak untuk diminum. CO2 dapat disuntikkan dengan kedalaman 2000 kaki atau lebih di bawah endapan ini. Jika terbungkus di dalam batu, secara teori gas ini akan tetap di bawah tanah selamanya.

Beberapa kelompok pecinta lingkungan keberatan dengan pengasingan karbon di atas tanah, karena itu akan tidak mendukung penggunaan bahan bakar dari fosil dengan seefisien mungkin and penggunaan sumber-sumber energi alternatif. Tanggapan Departemen Energi Amerika adalah bahwa mereka akan terus mendorong perusahaan-perusahaan and para pemakai untuk menemukan cara untuk mengurangi emisi gas rumah kaca. Tetapi menambah langkah tambahan untuk menghilangkan emisi yang sudah ada mungkin diperlukan, untuk mencapai tujuan kualitas udara yang baik dalam jangka panjang.

Semua metode ini harus dipelajari lebih mendalam, dan bisa menghabiskan waktu puluhan tahun sebelum dapat diterapkan di lingkungan. Rintangan yang paling utama adalah biaya, khususnya biaya untuk mengambil CO2 dari cerobong asap. Pemerintah Amerika berharap untuk mengembangkan sebuah proses yang hanya akan menambah tagihan listrik pada pemakai tidak lebih dari 2 sampai 5 persen.


(diterjemahkan oleh Shirley Deborah)

Atasi Polusi dengan Plasma Sumber: Kompas, 14 November 2002 Selama ini teknologi pengolahan limbah kurang mendapatkan perhatian serius di Indonesia. Padahal, tidak sedikit permasalahan limbah cair maupun gas terbentur pada permasalahan penggunaan teknologi. Dengan semakin berkembangnya perindustrian di Indonesia, sudah selayaknya pemilihan serta penggunaan teknologi yang tepat dalam mengatasi masalah limbah segera diterapkan. Melalui artikel ini penulis ingin memperkenalkan sebuah teknologi yang kerap disebut teknologi plasma. Di berbagai negara maju termasuk Jepang, teknologi plasma mulai banyak dipergunakan untuk mengolah limbah gas dan cair dari berbagai kegiatan industri domestik, serta dari asap kendaraan bermotor. Sedangkan di negara Eropa dan Amerika berbagai penelitiaan dari penggunaan teknologi plasma untuk mengolah limbah juga banyak dikembangkan. Plasma Plasma adalah zat keempat di samping zat klasik: padat, cair, dan gas. Zat plasma ini bukanlah plasma seperti pada kata plasma darah, kata yang paling umum digunakan berkaitan dengan plasma dalam bidang Biologi. Plasma zat keempat ini ditemukan pada tahun 1928 oleh ilmuwan Amerika, Irving Langmuir (1881-1957) dalam eksperimennya melalui lampu tungsten filament. Plasma ini sangat mudah dibuat, caranya dengan pemanfaatan tegangan listrik. Contoh, hadapkan dua electrode di udara bebas. Seperti kita ketahui udara adalah isolator, materi yang tidak menghantarkan listrik. Namun, apabila pada dua electrode tadi diberikan tegangan listrik yang cukup tinggi (10 kV<), sifat konduktor akan muncul pada udara tersebut, yang bersamaan dengan itu pula arus listrik mulai mengalir (electrical discharge), fenomena ini disebut eletrical breakdown. Mengalirnya arus listrik menunjukkan akan adanya ionisasi yang mengakibatkan terbentuknya ion serta elektron pada udara di antara dua elektrode tadi. Semakin besar tegangan listrik yang diberikan pada elektrode, semakin banyak jumlah ion dan elektron yang terbentuk. Aksi-reaksi yang terjadi antara ion dan elektron dalam jumlah banyak ini menimbulkan kondisi udara di antara dua electrode ini netral, inilah plasma. Singkat kata plasma adalah kumpulan dari electron bebas, ion dan atom bebas. Polusi udara Mengatasi polusi dengan plasma sebenarnya bukan sebuah hal yang baru. Pada tahun 1907 Frederick Cottrell memperkenalkan electrostatic precipitator (EP) untuk mengatasi polusi akibat aerosol (sampah udara) dari asap pabrik hasil pembakaran. EP dapat digunakan untuk mengumpulkan aerosol. Prinsip kerja dari EP adalah perpaduan dari medan electrostatic dan aliran ion yang dihasilkan oleh corona discharge. Mekanisme kerjanya adalah partikel aerosol ditangkap atau dikumpulkan oleh aliran ion, kemudian kumpulan partikel tadi diangkut oleh medan electrostatic lalu dipisahkan. Sekarang EP banyak digunakan untuk mengatasi aerosol dari asap pabrik termasuk di antaranya, di Indonesia.


Namun, asap hasil pembakaran dari pabrik maupun kendaraan bermotor tidak hanya mengandung aerosol saja, tetapi didapati juga gas NOx, SOx, CO, dan Dioxin yang diketahui sangat berbahaya pada kesehatan. Kita mengenal hujan asam (HNO3 dan H2SO4) yang dapat mengakibatkan kanker. Juga gas CO yang dapat mematikan apabila kita menghirupnya secara langsung. Kita juga dapat merasakan bertambah suhu bumi akibat pertambahan CO2. Baru-baru ini kita mendengar Dioxin yang muncul dari pembakaran sampah plastik, yang walaupun kadarnya sedikit namun berbahaya bagi kesehatan kita. Hal ini mendorong Dr Seiichi Masuda dari Tokyo University untuk mencari teknologi yang dapat mengatasi gas beracun hasil pembakaran pabrik. Pada tahun 1986 Seiichi Masuda mempublikasikan teknologi plasma sebagai teknologi untuk mengatasi kandungan gas NOx, SOx dari asap pembakaran pabrik. Prinsip dari teknologi plasma dalam mengatasi kandungan gas NOx atau SOx sangatlah mudah. Seperti di jelaskan pada penjelasan di atas, plasma terbentuk dari kumpulan electron bebas, ion serta atom. Aksi-reaksi pada ion dan electron dalam plasma seperti reaksi ionisasi, excitasi, dan dissociasi dengan udara bebas disekitarnya berlanjut dengan terbentuk species aktif (ion, electron, molekul yang mudah bereaksi) seperti Ozone, OH, O, NH3 yang memiliki sifat radikal sangat mudah bereaksi dengan senyawa-senyawa yang ada disekitarnya. Species aktif yang terbentuk ini kemudian bereaksi dengan gas NOx atau SOx kemudian mengubah serta menguraikannya. Dewasa ini di Jepang teknologi plasma berkembang sangat pesat. Di mana teknologi plasma memiliki beberapa kelebihan yaitu pembuatan peralatan dan maintenance yang sangat mudah, namun memiliki efektivitas penguraian yang cukup tinggi. Struktur yang mudah dari peralatan teknologi plasma memungkinkan untuk dipasang langsung pada kendaraan bermotor, untuk mengurangi kadar NOx yang timbul pada asap kendaraan hasil dari pembakaran bensin atau solar. Selain untuk mengatasi NOx dan SOx teknologi plasma dapat dipergunakan juga untuk menguraikan berbagai macam senyawa beracun seperti Dioxin, gas VOC (Volatile organic compounds) seperti, CFC, trichloroethylene, toluene, benzene, serta gas dari hasil pembakaran lainnya. Mengatasi polusi Seperti halnya pencemaran udara, pencemaran air sangatlah kompleks. Dalam proses produksi sebuah industri pada umumnya dipergunakan berbagai bahan material dari berbagai jenis dan bentuk. Limbah cair industri, pertanian, perkotaan dan rumah tangga selain mengandung senyawa berat (Cd, Cu, Hg, Zn dll.), juga mengandung berbagai macam senyawa organik, seperti dioxin, phenol, benzene, PCB, dan DDT. Sistem pengolahan limbah cair yang ada sekarang umumnya mempergunakan cara kombinasi antara pemakaian chlorine serta sistem condensasi, sedimentasi, dan filtrasi. Sedangkan untuk pengolahan limbah organik banyak mempergunakan microbiologi, karbon aktif atau membran filtrasi. Namun, limbah organik semakin banyak yang sulit untuk diuraikan dengan microbiologi atau membran filtrasi, serta membahayakan keselamatan makhluk hidup, meskipun dalam kandungan konsentrasi yang sangat kecil (ppm/ppb) seperti, senyawa dioxin, furan, dan atrazine. Sehingga sistem pengolahan limbah cair yang ada sekarang tidaklah cukup. Apabila hal ini kita biarkan, tanpa kita sadari, air minum yang dipergunakan akan banyak mengandung


senyawa organik, yang selain membahayakan kesehatan manusia juga dapat merusak ekosistem makhluk hidup lainnya. Untuk mengatasi masalah limbah organik ini, teknologi ozone mulai dipergunakan dalam proses pengolahan limbah cair. Teknologi ini dikenal dapat membersihkan limbah cair hingga mendekati 100 persen (Japan Engineering newspaper, 1996). Ozone yang dikenal sebagai oksidant kuat, selain dapat menghancurkan senyawa-senyawa organik, juga sekaligus dapat membunuh bakteri yang terkandung dalam limbah tadi. Meskipun demikian masih ada beberapa kendala yang harus diselesaikan pada teknologi ozone ini, seperti tingginya biaya operasional serta adanya sisa ozone yang tertinggal dalam air setelah proses pengolahan berlangsung. Sisa ozone yang memiliki kadar cukup tinggi, akan dapat membahayakan manusia. Teknologi yang kemudian diperkenalkan untuk mengatasi limbah cair setelah teknologi ozone ini adalah teknologi plasma. Sebelum kita jelaskan lebih lanjut tentang teknologi plasma, perlu disampaikan disini bahwa ozone sendiri dapat dibuat dengan mempergunakan teknologi plasma (Siemens 1857). Dewasa ini teknologi plasmalah yang paling banyak dipergunakan untuk membuat ozone. Jadi, secara tidak langsung teknologi ozone adalah pemanfaatan dari teknologi plasma itu sendiri. Selanjutnya, teknologi plasma juga dapat dipergunakan secara langsung dalam proses pengolahan limbah cair. Salah satu cara adalah dengan membuat plasma dalam air. Seperti halnya plasma di udara, plasma dapat juga dibuat dalam air. Proses pembuatannya sendiri hampir sama, hanya saja pembuatan plasma dalam air memerlukan energi sedikit lebih besar dibandingkan pembuatan plasma di udara, mengingat air adalah materi yang dapat mengalirkan arus listrik. Plasma dalam air dapat menyebabkan timbulnya berbagai proses reaksi fisika dan kimia, seperti sinar ultraviolet, shockwave, species aktif (OH, O, H, H2O2), serta thermal proses. Banyaknya reaksi fisika dan kimia yang dihasilkan oleh plasma dalam air, membuat teknologi ini dapat merangkum beberapa proses yang dibutuhkan dalam pengolahan air limbah. Sinar ultraviolet yang dihasilkan mampu mengoksidasi senyawa organik sekaligus membunuh bakteri yang terkandung dalam limbah cair. Shockwave yang ditimbulkan mampu menghasilkan proses super critical water yang juga berperan dalam proses pengoksidasian senyawa organik. Dan, yang paling penting banyak dihasilkan species aktif seperti OH, O, H, dan H2O2 yang merupakan beberapa oksidant kuat yang dapat mengoksidasi berbagai senyawa organik sekaligus juga membunuh bakteri dalam limbah cair tersebut. Dan, tidak ketinggalan panas yang dihasilkan oleh plasma ini pun berperan dalam berbagai proses pengoksidasian. Dari berbagai kelebihan proses yang dimilikinya, teknologi plasma dalam air mulai mendapat perhatian khusus terutama untuk mengolah limbah organik yang umumnya mengandung berbagai macam jenis senyawa organik. Dari berbagai percobaan laboratorium, teknologi plasma dalam air sangat efektif untuk menguraikan senyawa organik seperti TNT, phenol, trichloroethylene, atrazine, dan berbagai jenis zat warna (dye). Teknologi plasma untuk mengolah limbah cair baik dengan teknologi ozone maupun dengan teknologi plasma dalam air memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan cara konvensional, microbiologi maupun membran filtrasi. Di antaranya proses penguraian senyawa organik berlangsung sangat cepat, pembuatan peralatan serta maintenance yang mudah, serta species aktif yang dihasilkan dapat menguraikan hampir seluruh senyawa organik.


Di Jepang dalam sepuluh tahun terakhir, penggunaan teknologi ozone maupun teknologi plasma berkembang sangat pesat. Terlebih lagi setelah ditetapkannya perundangan tentang Dioxin dan sejenisnya (January 2001). Di mana dioxin dapat diuraikan dengan mempergunakan kombinasi dari ozone dan sinar ultraviolet atau ozone dan hydrogen peroxide. -------- Artikel ditulis oleh Anto Tri Sugiarto Peneliti KIM-LIPI, Sekjen ISTECS (Institute for Science and Technology Studies) Chapter, Japan Artikel dapat juga dibaca di www.plasmatech-indonesia.ws)

Hopanoid, Indikator Kimia Bagi Kesuburan Tanah Oleh Sinly E. Putra dan Eza Movina Badan Pengurus Pusat Ikatan Himpunan Mahasiswa Kimia Indonesia

(http://www.chem-is-try.org/index.php?sect=artikel&ext=92)

Siapa yang tak kenal dengan negara yang bernama Indonesia, apalagi oleh orang-orang yang tertarik menanamkan modalnya dalam bidang pertanian dan perkebunan? Indonesia mungkin menjadi negara incaran, karena memiliki 5 pulau besar yakni Sumatera, Kalimantan, Jawa, Sulawesi dan Papua, yang kelima-limanya merupakan lahan yang potensial untuk pengembangan berbagai industri pertanian dan perkebunan.

Salah satu faktor penting untuk menunjang pengembangan kedua bidang tersebut selain tersedianya modal dan lahan yang luas adalah terkontrolnya tingkat kesuburan tanah. Dengan terkontrolnya tingkat kesuburan tanah diharapkan agar lahan yang

nantinya digarap akan terus produktif memberikan nutrisi bagi tanaman. Maka dari itu berbagai kajian penelitian tentang indikator tingkat kesuburan tanah telah marak digalakkan oleh para peneliti. Salah satunya adalah pendekatan tentang kaitan antara keberadaan senyawa hopanoid yang dihasilkan oleh suatu bakteri dengan tingkat kesuburan dari tanah. Di sini yang dimaksud dengan tanah subur adalah tanah yang mengandung banyak nutrisi berupa senyawa-senyawa nitrogen. Nutrisi ini dihasilkan oleh aktivitas bakteri penyubur tanah yang mampu menangkap N2 dari atmosfer dan melakukan fiksasi untuk menghasilkan senyawa-senyawa dalam nitrogen (Giller, 2001).

Senyawa Hopanoid

Senyawa hopanoid sendiri didefinisikan sebagai senyawa hasil metabolisme sekunder yang termasuk dalam golongan triterpen pentasiklik, yang lazim digunakan dalam biomarka pada sedimen tua dan minyak, dan potensial memberikan informasi yang berharga tentang lingkungan-purba suatu sedimen baru dan sedimen tua. Senyawa ini dari prekursor biologinya, disintesis oleh berbagai bakteri sebagai komponen penstabil membran dan banyak ditemukan dalam tanah dan sedimen. Pernah pula dinyatakan bahwa senyawa bahan alam yang paling melimpah di alam adalah senyawa hopanoid karena senyawa ini telah menjadi konstituen utama penyusun membran bakteri tanah (Ounsson, Albrect dan Kolimer, 1984).


Tiga golongan besar bakteri penyubur tanah yang memiliki kontribusi besar terhadap kesuburan tanah antara lain Rhizobia, Cyannobacter, dan Frankia. Bakteri-bakteri penyubur tanah di atas banyak mengandung senyawa hopanoid sebagai konstituen terbesar penyusun dari membran selnya. Misalnya, bakteri Frankia sp. adalah bakteri penyubur tanah yang konstituen penyubur tanahnya terdiri atas 80% hopanoid. Apabila bakteri ini nanti mati, kerangka hopanoid akan tertinggal dalam tanah, sehingga kandungan hopanoid dalam tanah dimungkinkan untuk dijadikan sebagai indikator kesuburan tanah.

Berdasarkan keberadaannya, hopanoid dapat digolongkan menjadi dua jenis yakni biohopanoid dan geohopanoid.

1. Biohopanoid Biohopanoid adalah senyawa hopanoid yang dihasilkan langsung oleh bakteri dan merupakan senyawa prekursor dari geohopanoid. Keberadaan dan komposisi biohopanoid pada bakteri yang dibiakkan sudah banyak diketahui, sedangkan keberadaan hopanoid secara utuh dalam geosfer dan prekursor hopanoid dalam lingkungan modern belum pernah diterangkan secara tuntas. Adanya jurang pemisah pengertian tentang keberadaan hopanoid bakteri, menyebabkan hopanoid tidak bisa sepenuhnya digunakan sebagai fosil kimia yang berasal dari bakteri.

2. Geohopanoid Geohopanoid adalah hopanoid yang tidak dihasilkan langsung oleh bakteri melainkan hasil degradasi dari senyawa prekursornya yakni biohopanoid. Geohopanoid mempunyai 3 bentuk isomer di alam. Isomer tersebut adalah hopanoid ββ, hopanoid βα, dan hopanoid αβ.

Hopanoid ββ merupakan senyawa yang kurang stabil di alam dan banyak ditemukan dalam sedimen muda, sedangkan hopanoid βα dan hopanoid αβ merupakan senyawa yang lebih stabil dan banyak ditemukan dalam sedimen tua. Geohopanoid sebagai indikator kematangan sedimen, biasa digunakan para peneliti untuk mengetahui dan mengeksplorasi minyak bumi.

Sebagai salah satu bahan organik, senyawa hopanoid banyak ditemukan dalam bakteri aerobik dan belum pernah ditemukan dalam bakteri anaerobik sehingga sampel tanah yang dianalisis dalam suatu penelitian haruslah dari lapisan tanah permukaan yang kandungan oksigennya tinggi. Selama ini memang sangat sedikit laporan tentang ditemukannya hopanoid dalam tanah permukaan, seperti dalam lumpur, pada sisa kotoran sianobakteri, sedimen ponds kecil, dan juga pada sedimen danau kecil.

Bahan Kimia dan Metode Isolasi Senyawa Hopanoid Sistematika studi kandungan senyawa hopanoid dalam tanah subur dan tidak subur biasa menggunakan metode yang dilakukan oleh Innes, dkk. (1997 dan 1998) yang meliputi pencarian sampel tanah yang dilanjutkan dengan ekstraksi dan oksidasi ekstrak total dengan H5IC6 dan NaBH4. Dan terakhir analisis sampel dengan menggunakan alat identifikasi.

Untuk ekstraksi, berdasarkan prosedur Innes, dkk. sampel disoklet selama 10 jam dengan menggunakan pelarut klorofoam/metanol. Yang kemudian diuapkan pelarutnya dengan evaporator dan dikeringkan dengan gas N2 lalu dilanjutkan dengan prosedur oksidasi total dengan H5IC6 dan NaBH4. Secara teoritik, sistematika ini dapat dijelaskan sebagai berikut; setelah tanah diekstrak dengan pelarut, hopanoid mengalami tahapan degradasi kimiawi meliputi pemutusan ikatan ester dan eter serta pemutusan ikatan karbonalifatik-aromatik antara hopanoid dengan matriks makromolekul organik.

Untuk alat identifikasi senyawa hopanoid dalam sampel, alat yang biasa digunakan adalah metode kromatografi gas yang tergabung dengan detektor spektrometer massa (KG-MS). Berikut beberapa contoh untuk mendeteksi hopanoid dan mengkarakterisasinya berdasarkan


fragmentogram hasil KG-MS :

Hopanoid Analisis Karakteristik Fragmen Massa

Pentakishomopane (C35H62)

ITMS 482 (M/z. 191. 261 ikatan cincin C) 369 (eliminasi batas cincin)

Bishomohopanol (C32H56O)

Ekstraksi pelarut

528 (M/z. 191. 307 Ikatan cincin C) 217 (307-HOTMS). 438 (MH-HOTMS)369 (Eliminasi batas cincin)

Bishomohopanoic acid (C32H54O)

Ektraksi pelarut, Oksidasi RuO4

484 (M/z. 191. 263 ikatan cincin C)369 (Eliminasi batas cincin)

Sumber : Winkler, dkk. (2001)

Struktur hopanoid yang didapatkan dari fragmentogram KG-MS mampu mengungkapkan jenis bakteri yang mensintesis karena pada umumnya bakteri mempunyai kerangka hopanoid yang spesifik akibat perbedaan tempat tinggal dan pengaruh lingkungan. Farrimond, Head dan Innes (2002) melaporkan penemuannya tentang hopanoid dengan suatu metil di C-2 atau C-3 pada cincin A. Metilasi pada C-2 dalam kerangka hopanoid pada umumnya menggambarkan senyawa hopanoid itu dihasilkan oleh cyanobacteria dan senyawa ini dapat digunakan untuk menentukan kontribusi cyanobacteria dalam suatu sedimen. Ketiadaan kerangka hopanoid termetilasi pada C-2 memberikan informasi bahwa kesuburan tanah diakibatkan oleh kontribusi bakteri selain cyanobacteria seperti khizobia (jika bersimbiosis dengan kacang-kacangan) atau frankia.

Sedangkan di Indonesia, penelitian untuk mengetahui kandungan senyawa hopanoid yang terdapat dalam tanah subur dan tidak subur telah dilakukan oleh banyak peneliti, dari berbagai penelitian diketahui bahwa senyawa hopanoid hanya dapat ditemukan pada tanah subur dan tidak terkandung dalam tanah tidak subur. Seperti pada penelitian yang dilakukan oleh Melissa Christian (2005), berdasarkan dua sampel yang dimiliki yakni tanah subur dan tidak subur dan setelah dianalisis menggunakan detektor spektrometer massa (KG-MS) menunjukkan bahwa hopanoid terdapat dalam tanah subur berupa Hop-17(21)en-35-OAc dan hopanoid tidak terdapat dalam tanah tidak subur. Hal yang sama juga ditunjukkan oleh Anonim 1 berdasarkan dua sampel (tanah subur dan tidak subur) dan setelah dianalisis dengan KG-MS diketahui bahwa hasil penelitiannya sama dengan hasil penelitian di atas yakni dalam tanah subur terdapat senyawa hopanoid berupa Hop-17(21)en-35-OAc. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa dalam tanah yang tidak subur yang tidak mengandung hopanoid, tidak ada bakteri tanah yang dapat menangkap N2 bebas sehingga menyebabkan tanah tersebut menjadi tidak subur. Sehingga dari hal ini dapat disimpulkan bahwa senyawa hopanoid dalam tanah memungkinkan dijadikan sebagai indikator kimia bagi kesuburan tanah.

Daftar Pustaka

• Anonim 1. Kajian Hopanoid dalam Tanah sebagai Indikator Kesuburan. • Augris, N., Balesdent, J., Mariottp, A, Derene, S., Largeau, C., Structure and Origin of


Insoluble and Non Hydrolyzable, Aliphatic Organic Matter In a Forest Soil. Organic Geochemistry 28, 119-124, 1998.

• Christian, Melissa. 2005. Penjajakan Hubungan antara Hopanoid dalam Tanah dengan Kesuburan. 11 November 2005 Pkl. 09.30 WIB (www.its.ac.id)

• Innes, H.E., Bishop, A.N., Head, I.M., dan Farrimond, P., Prenvetion and Diagenesis of Haponaoid in Recent Lacustrine sediments of Prist Pot, England, Organic 26, 565-576, 1997.

• Kurniasari, Nonny. 2005. Skrining Hopanoid Utama Strepmyces aureofaciens. 11 November 2005 Pkl. 09.30 WIB (www.its.ac.id)

• Lichtfouse, E., Budzinki, H., Garrigues, P., Eglinton, H.I.,Ancient Polycrylic Aromatic Hdrocarbons in Modern Soil 13C, 14C and Biomarker Evidence. Organic Geochemistry 26, 353-359, 1997.

• Winkler, A., Haumarer, L., dan Zech, W., Variations in Hopanoid Composition and Abudance in Forest Soil During Litter Decomposition and Humanification, Organic Geochemistry 32, 1375-1385, 2001.

Polusi Udara Jakarta Oleh Yulianto Mohsin

Tanggal 31 Mei yang lalu ditetapkan sebagai hari tanpa rokok sedunia (World No Tobacco Day). Indonesia tidak turut ketinggalan ikut serta merayakan hari ini untuk membantu mengingatkan masyarakat akan bahaya merokok dan juga untuk mengurangi polusi udara dari asap rokoki. Kebetulan pada hari yang sama saya mendarat di bandara Soekarno-Hatta, Banten. Perjalanan yang saya lakukan kali ini dalam rangka berlibur, sekaligus mampir di Jepang bertemu rekan-rekan pengelola situs Kimia Indonesia. Karena pesawat Japan Airlines yang saya

tumpangi mendarat sore hari, dari jendela pesawat saya dapat mengamati skyline ibukota di daerah sekitar bandara.

Dari dalam pesawat dapat saya saksikan gumpulan asap coklat yang tebal mengambang di atas kota. Ternyata berbagai macam polutan udara mulai dari asap rokok, asap kendaraan bermotor, asap bakaran sampah, asap-asap pabrik, dan lain-lain yang dikeluarkan secara terus-menerus selama bertahun-tahun telah membuahkan bukan saja pemandangan tak sedap, tapi juga dampak yang buruk. Saya yang tidak tinggal dan jarang mengunjungi ibukota, merasakan dengan jelas dampak polusi ini. Di dalam kota, ketika saya menengadahkan kepala menatap ke atas, terlihat langit Jakarta yang kecokelat-cokelatan dan suhu udara yang panasnya bukan main (efek rumah kaca). Dan ketika saya jogging keesokan paginya, nafas saya sempat sesak. Ditambah lagi saya jadi sering pilek dan bersin-bersin. Hal yang lazimnya tidak saya alami di kota kediaman tempat saya tinggal di AS.

Ternyata pengalaman saya bukan merupakan sesuatu yang aneh. Kolom popular Muda harian Kompas tanggal 4 Juni menurunkan artikel mengenai polusi Jakarta dengan judul "Gawat, Kita Dikepung Polusi"ii. Penulis artikel menulis, "orang yang hidup di kota besar kebanyakan menderita gangguan pernapasan, yang baru disadari setelah menjalar ke radang tenggorokan dan paru-paru." Mungkin karena saya tidak terbiasa dengan udara Jakarta, gangguan


pernapasan ini langsung dapat saya rasakan ketika baru sampai di sana.

Lain Jakarta, lain halnya kota New York. Kota metropolis dunia ini saya yakin menghasilkan polusi udara yang sama bahkan mungkin lebih banyak dari Jakarta. Tetapi selain memiliki paru-paru kota berupa taman umum Central Park yang luasnya sekitar 3,4 juta m2 ini, banyak usaha lainnya yang telah dilakukan untuk mengurangi polusi udara di kota New York. Di antaranya adalah larangan merokok di dalam berbagai tempat umum seperti restoran, pub, gedung-gedung perkantoran, hotel, dan sebagainya (baca artikel Bahaya Asap Rokok - Red). Keadaan cuaca dan letak geografis sebuah kota juga sangat menentukan. Kota New York yang karena letak geografisnya mengalami empat musim, memiliki musim dingin di mana udara dingin ketika musim gugur dan musim salju tiba menghalau kabut tebal polusi ini ke atas. Sedangkan di Jakarta yang tropis, asap polusi ini mengambang dan terus menumpuk di udara tidak jauh dari tanah, pemandangan yang saya lihat dari pesawat ketika akan mendarat.

Sadar akan bahaya polusi udara yang tinggi, pemerintah AS juga telah mengeluarkan Undang-undang Udara Bersih (Clean Air Act) pada tahun 1990iii. UU yang tebalnya 800 halaman ini sebenarnya telah dikeluarkan sejak tahun 1970, tapi banyak amandemen baru yang dimasukkan di UU tahun 1990.

Dampak buruk polusi udara ini sangat banyak. Satu di antaranya adalah hujan asam (acid rain). Amendemen tahun 1990 UU Udara Bersih AS menargetkan pengurangan emisi sulfur dioksida dan nitrogen dioksida sampai 50 persen. Hujan asam terbentuk ketika kedua senyawa kimia tersebut bereaksi dengan oksigen, air, dan senyawa-senyawa lainnya di awan untuk membentuk solusi asam sulfur dan asam nitrik yang lemah. Sebenarnya senyawa-senyawa kimia ini juga terdapat secara alami (letusan gunung merapi dan kebakaran hutan mengeluarkan sulfur dioksida), tetapi proses alami ini hanya menghasilkan sedikit hujan asam. Air hujan biasa memiliki tingkat keasaman pH sekitar 5.6, tetapi pH air hujan asam bisa serendah 4.3 (ingat jika memakai skala pH, senyawa yang memiliki pH 4 memiliki tingkat keasaman 10 kali lebih asam ketimbang yang memiliki pH 5)iv. Mineral-mineral seperti kalsium dan magnesium sebenarnya dapat menetralkan asam-asam di tanah. Tapi sejalan dengan waktu dan erosi, banyak tanah yang kandungan mineral-mineral pentingnya berkurang.

Hujan asam dapat meningkatkan tingkat keasaman sungai dan danau yang mengakibatkan matinya ikan-ikan dan penghuni habitat kedua tempat tersebut. Hujan asam juga dapat merusak bangunan dan properti lainnya, menodainya menjadi hitam. Hal ini kentara jika kita melihat gedung-gedung di Jakarta yang bagian atasnya kehitam-hitaman. Hujan asam juga terbukti memberikan efek buruk kepada kesehatan. Udara yang terkena siraman hujan asam telah dihubungkan dengan problema pernapasan dan paru-paru pada anak-anak dan orang-orang yang menderita asma.

Perlu kemauan keras pemerintah (yang tertuang dalam sebuah UU) dan perangkat pelaksananya untuk mengurangi tingkat polusi. Tidak ketinggalan juga partisipasi kita sebagai masyarakat. Artikel Muda yang disebut di atas memiliki 21 tips untuk mengurangi polusi. Hal-hal yang dapat kita lakukan sehari-hari:

1. Mengurangi jumlah mobil lalu lalang. Misalnya dengan jalan kaki, naik sepeda, kendaraan umum, atau naik satu kendaraan pribadi bersama teman-teman (car pooling).

2. Selalu merawat mobil dengan seksama agar tidak boros bahan bakar dan asapnya tidak mengotori udara.

3. Meminimalkan pemakaian AC. Pilihlah AC non-CFC dan hemat energi. 4. Mematuhi batas kecepatan dan jangan membawa beban terlalu berat di mobil agar

pemakaian bensin lebih efektif. 5. Meminimalkan penggunaan bahan kimia. 6. Membeli bensin yang bebas timbal (unleaded fuel).


7. Memilih produk yang ramah lingkungan. Misalnya parfum non-CFC. 8. Memakai plastik berulang kali. Sampah plastik sulit diurai dan kalau dibakar

menimbulkan zat beracun. 9. Tidak merokok. 10. Memilah antara sampah basah dan sampah kering dan menyediakan tempat

untuk keduanya. 11. Memfotokopi secara bolak-balik atau memakai kertas yang sisinya masih

kosong. Menghemat kertas berarti mengurangi penggundulan hutan. Bumi yang hijau dapat menyerap polusi lingkungan lebih baik.

12. Menggunakan lampu dengan kapasitas yang tepat. 13. Bila kita menggunakan kamar kecil, jangan lupa mematikan air setelah kita

pakai. Ingat, semakin banyak air terbuang percuma berarti kita turut memboroskan sumber daya alam.

14. Menghiasi rumah dan lingkungan dengan tanaman asli. 15. Kalau toilet menggunakan pengharum ruangan, pilih yang tidak mengandung

aerosol. 16. Jangan membuang sampah sembarangan, terutama di sungai, selokan dan laut. 17. Menggunakan lebih banyak barang-barang yang terbuat dari kaca/keramik,

bukan plastik atau styrofoam. 18. Sebisa mungkin menghindari menggunakan barang/produk dengan kemasan

kecil (sachet) karena akan menambah jumlah sampah. 19. Membiasakan menggosok gigi dengan menggunakan gelas, bukan menyalakan

keran terus-menerus. Jangan sia-siakan air bersih. 20. Sebisa mungkin menggunakan lap atau sapu tangan untuk menggantikan tisu

yang terbuat dari kertas. 21. Mengurangi belanja yang tidak perlu agar tidak menimbulkan sampah di

kemudian hari.

Referensi:

i. Perokok Pasif Mempunyai Risiko Lebih Besar Dibandingkan Perokok Aktif (Situs web Departemen Kesehatan) Sambutan Menteri Kesehatan Dr. Achmad Sujudi pada puncak peringatan Hari Tanpa Tembakau Sedunia 2004.

ii. Gawat, Kita Dikepung Polusi Artikel di kolom Muda harian Kompas.

iii. The Plain English Guide to the Clean Air Act iv. Carrie Dierks, "Acid Rain Is Still a Threat", Oktober 2001. v. Menristek: Transportasi Penyumbang Gas Pencemar Terbesar

Gawat, Kita Dikepung Polusi Pada 31 Mei lalu ditetapkan sebagai hari tanpa rokok. Sehariii… saja kita terbebas dari asap beracun itu. Tahu enggak sih, kalau rokok bisa disebut polusi? Dan tanpa disadari, kebiasaan sehari-hari kita ikut menyumbang polusi. Hiii….

Sebagian dari kita suka menikmati sunrise atau sunset nun jauh di pegunungan atau pantai. Di mana matahari tampak begitu indah dengan langit yang keemasan. Beda dengan langit kelabu yang kita temui sehari-hari. Apalagi di kota besar, jarang banget langit kelihatan biru seperti torehan gambar kita di masa kecil. Kabut yang naik di pagi hari bukanlah teman embun yang menyirami alam. Tapi


merupakan asap dari polusi udara di sekitarnya. Bahkan kerlap-kerlip bintang di langit malam makin redup. Inilah satu akibat polusi yang bisa kita lihat.

Kebanyakan polusi itu disumbang oleh freon, timbal, karbon monoksida, dan merkuri. Waduh, jenis benda apa tuh? He-he-he, mungkin kita mengernyitkan kening karena merasa enggak akrab apalagi berteman sama zat-zat tersebut. Gila apa berteman sama racun. Padahal tanpa disadari mereka ada di sekitar kita, dan kita pun "bergaul" lumayan akrab dengannya.

Asalnya polusi

Freon, misalnya. Senyawa bernama lain Chloro Flouro Carbon (CFC) yang dikembangkan antara tahun 1928 dan 1930 ini oleh dunia industri biasanya digunakan sebagai zat pendingin buat AC dan lemari es, juga dalam produk hair spray. Tuh, berarti ada di sekitar rumah kita kan? Namun ternyata penggunaan freon menimbulkan masalah cukup serius. Sebab, freon membuka lapisan ozon di atmosfer hingga timbul lubang di lapisan penyaring ultraviolet ini. Dengan kata lain, sinar ultraviolet langsung menuju Bumi dan tanpa basa-basi mengenai manusia hingga rawan terkena kanker kulit.

Buat Bumi mengakibatkan gas rumah kaca, hingga suhu Bumi naik dan membuat lapisan es Bumi meleleh. Para ahli memperkirakan beberapa bagian daratan Bumi akan tenggelam seiring meningkatnya permukaan air laut akibat gletser yang mencair. Perubahan temperatur tidak bisa dihindarkan. Hal ini menyebabkan perubahan cuaca dan gejala alam yang sulit diramalkan. Dalam bidang pertanian, pola panen jadi berubah-ubah. Kalau kita renungkan, semua gejala itu sudah kita rasakan sekarang. Seperti banjir yang sering melanda kota kita.

Lalu karbon monoksida (CO) antara lain disumbangkan oleh perokok serta asap knalpot kendaraan kita. Walau sebenarnya pencemaran udara ini enggak cuma gara-gara CO. Racun di udara kebanyakan dibuat oleh manusia, yaitu dari pabrik dan kendaraan bermotor. Dua sumber itu akan mencemari udara dengan karbon (C), hidrokarbon (HCI), belerang (S), dan nitrogen (N) yang dilepaskan sebagai bahan bakar fosil (dari minyak, batu bara, dan gas). Juga berkeliaran di jalan zat dioksin hasil kebakaran hutan, asap rokok, knalpot mobil, dan pembakaran limbah plastik. Namun sumber polusi utama di jalanan berasal dari transportasi. Soalnya 60 persen polutan (zat penyebab polusi) dihasilkan karbon monoksida.

Padahal hampir semua segi kehidupan memerlukan udara bersih dalam jumlah yang sangat besar. Udara yang terkontaminasi akan menyebabkan berjuta-juta orang menderita kerusakan paru-paru. Salah satu peristiwa polusi udara terbesar terjadi di London tahun 1952, yang menewaskan 4.000 orang lebih.

Orang yang hidup di kota besar kebanyakan menderita gangguan pernapasan, yang baru disadari setelah menjalar ke radang tenggorokan dan paru-paru. Bila orang tua terbiasa menghirup udara berpolutan, kemungkinan darah janinnya pun terkena polusi. Bayi yang lahir dari orang tua yang darahnya tidak sehat akan mengalami gangguan pada perkembangan fisik dan kecerdasan.

Peredaran racun CO yang lebih dekat lagi sama kita itu dari AC mobil. AC mobil yang enggak dirawat mengotori udara bisa membuat kita terkena alergi atau asma. Jika saluran AC bocor, gas CO yang masuk ke kabin penumpang bisa membuat kita mati lemas tanpa disadari. Sebab, gas CO tidak berwarna dan berbau, tetapi sangat beracun karena dapat bereaksi dan berikatan dengan hemoglobin (Hb). Gejala melewati ambang batas jika kita mulai sakit kepala, lelah, sesak napas setelah lama menghirup udara di sekitar tempat tercemar itu.

Masalahnya penggunaan bahan bakar terus meningkat hingga jumlah CO2 yang dihasilkan makin tinggi. Di sisi lain, pepohonan makin berkurang, misal untuk jalur busway di Jakarta, hingga penyerapan CO2 oleh tanaman menurun.

Berikutnya timbal atau disebut Pb. Kita mungkin pernah mendengar kasus Minamata di Jepang. Orang yang tercemar logam berat menderita cacat dan sistem sarafnya terganggu. Dari mana asalnya logam berat ini? Enggak jauh-jauh dari pergaulan kita juga, yaitu asap kendaraan bermotor yang bahan bakarnya mengandung tetra ethyl lead (TEL), biasa terdapat pada bensin. Sumber pencemar logam Pb lainnya adalah baterai, cat, industri penyepuhan, dan pestisida.

Anak yang sedang tumbuh dan terlalu sering menghirup Pb dari gas buangan kendaraan, kecerdasannya bisa turun, pertumbuhan terhambat, bahkan menimbulkan kelumpuhan. Gejala keracunan Pb lainnya yaitu mual, anemia, dan sakit perut. Makanya jangan suka sembarangan menyantap lalap. Dari hasil penelitian, sayuran yang dijual atau ditanam di pinggir jalan raya dapat mengandung timbal di atas ambang batas yang diizinkan.


Enggak kalah dahsyatnya racun merkuri (Hg). Penambangan emas menjadi sumber pencemaran merkuri yang serius. Karena menyebarkan merkuri ke udara, air, dan tanah sebanyak 400 hingga 500 ton per tahun. Merkuri, yang digunakan dalam penambangan emas dan perak untuk memisahkan logam berharga tersebut dari batu-batuan dan tanah, sering mengganggu kesehatan penambang maupun keluarganya. Juga mencemari lingkungan. Karena ketika berasa di atmosfer, logam berat berbahaya ini dapat menjangkau wilayah yang jauhnya ribuan kilometer. Sungai di sekitar penambangan turut tercemar, hingga ibu hamil yang memakan ikan yang telah terkontaminasi merkuri dapat melahirkan anak dengan otak cacat.

Racun merkuri juga dihasilkan pembangkit tenaga listrik yang menggunakan batu bara serta mesin pembakar sampah. Merkuri pun bisa terdapat dalam zat pemutih kulit yang kita pakai. Memang zat itu dapat menyebabkan kulit tampak putih mulus, tetapi lama-kelamaan akan mengendap di bawah kulit. Setelah bertahun-tahun kulit akan biru kehitaman, bahkan memicu timbulnya kanker.

Ubah kebiasaan

Ingat pelajaran Biologi soal ekosistem? Alam ini punya keseimbangan, jika satu terganggu yang lain berantakan. Kalau mekanisme itu diganggu oleh manusia, maka keseimbangan akan kacau. Contoh yang jelas terlihat jika pohon banyak ditebang, maka tanah tak mampu menyerap air hingga akhirnya banjir. Tapi ada juga yang hubungannya enggak dengan segera bisa kita rasakan. Kebayang enggak kalau mobil kita bisa menyebabkan kanker? Asalnya dari asap mobil kita, bergabung dengan asap mobil dan zat polusi lain di udara menyebabkan polusi udara yang membolongi ozon. Akibat rusaknya pelindung bumi dari sinar ultraviolet (UV), maka kulit manusia rentan terkena kanker kulit yang disebabkan UV. Jadi, apa yang kita lakukan bisa berpengaruh buruk buat lingkungan.

Apalagi pencemaran yang satu berkaitan dengan pencemaran yang lain. Gas yang dilepaskan oleh pabrik serta kendaraan bermotor akan menempel di permukaan tumbuhan, bangunan, tanah, dan sumber air serta udara. Bahan-bahan pencemar itu akan terus bahu-membahu memperluas jaringan peredaran. Kalau dunia semakin tercemar apakah kita akan diam saja? Kalau sekarang kita sudah membayar mahal untuk mendapat segelas air putih, bukan mustahil kelak kita harus membeli udara bersih.

Kayaknya sudah saatnya kita membantu Bumi agar tetap layak dihuni manusia. Mulai deh dengan ubah kebiasaan buruk terhadap lingkungan. Dari enggak sering pakai kendaraan jika perginya dekat, memakai produk yang ramah lingkungan, meminimalisasi pemakaian baterai dan produk beracun lainnya, enggak buang sampah sembarangan, dan hemat energi sebisa mungkin. Bisa, kan?

EKA ALAM SARI Tim MUDA

Bahan Bakar Hidrogen Merusak Ozon? Sumber: Kompas, Minggu, 15 Juni 2003

Sel bahan bakar hidrogen --yang didengung-dengungkan secara luas sebagai sumber energi yang bebas polusi-- bisa jadi tidak sebersih dugaan semula. Demikian diungkapkan para ilmuwan dari California Institute of Technology di Pasadena. Menurut para peneliti itu, proses penyediaan hidrogen pada sel-sel bahan bakar bisa membuat bumi lebih dingin, lebih berawan, dan menciptakan lubang ozon yang lebih besar di kutub-kutub bumi.

Mengapa? Karena dalam proses produksi dan transportasinya, sekitar 10 hingga 20 persen gas itu akan lepas memenuhi atmosfer, begitu ditulis dalam laporan penelitian di journal Science. Peningkatan konsentrasi gas hidrogen itu ke udara --tepatnya dua molekul hidrogen-- dari level normal 0,5 ppm (parts per million) akan menciptakan lebih banyak air (H2O) karena hidrogen


(H2) akan bereaksi dengan Oksigen (O2). Akibatnya langit bumi akan dipenuhi lebih banyak awan. Lubang Ozon Membesar Sel bahan bakar hidrogen dianggap sebagai bentuk energi multi guna, yakni bisa dipakai untuk apa saja, mulai dari keperluan rumah tangga hingga menjadi bahan bakar kendaraan. Hidrogen sekaligus dipercaya sebagai ramah lingkungan karena tidak menghasilkan gas buangan. Bahan ini berpotensi menggantikan bahan bakar fosil (minyak bumi dan gas) yang dituduh sebagai biang keladi polusi udara dan menimbulkan efek rumah kaca karena gas buangannya menutupi atmosfer bumi. Namun simulasi komputer yang dilakukan untuk menguji teori ini memperlihatkan bahwa penggunaan hidrogen mengakibatkan suhu stratosferis turun hingga 0,5 derajat Celcius, sehingga kedatangan musim semi di kutub Utara dan Selatan akan terlambat. Selain itu lubang ozon yang terdapat di atas kedua wilayah tersebut akan makin lebar, dalam dan bertahan lama. Hilangnya lapisan ozon di bagian atas atmosfer membuat sinar matahari menerobos langsung ke bumi dan akan meningkatkan resiko kanker kulit. Adapun mengenai hilangnya lapisan ozon itu, banyak orang menyalahkan penggunaan chlorofluorocarbon, bahan kimia yang digunakan pada lemari es. Bahan ini sekarang telah dilarang penggunaannya. Lapisan ozon yang bolong diharapkan bakal menutup lagi dalam waktu 20 hingga 50 tahun seiring dengan hilangnya chlorofluorocarbon dari atmosfer. Namun masuknya hidrogen ke atmosfer dikatakan akan memperburuk kondisi ini. Bukan menyehatkan, hidrogen barangkali justru memperparah penyakit yang diderita bumi ini. Lapisan Ozon Terus Berkurang tetapi Hair Spray Masih Digunakan Suara Pembaruan, 26 Pebruari 2003

Coba tengok botol parfum atau hair spray yang Anda gunakan, apakah produk tersebut menggunakan propellant aerosol atau tidak? Jika ya, sebaiknya jangan Anda gunakan karena produk itu bisa merusak lapisan ozon. Masalah menipisnya lapisan ozon di stratosfer sudah lama dibicarakan para ahli dan pemerhati lingkungan. Bahkan, berbagai kampanye lingkungan hidup yang berisi sosialisasi mengenai perlunya menjaga lapisan ozon telah pula dilakukan, tetapi masih banyak orang yang belum sadar betapa penting menjaga lapisan ozon itu agar tidak semakin parah.

Menurut Tri Widayati, dari Bidang Atmosfer Kementerian Lingkungan Hidup (LH), selain propellant berbagai senyawa kimia perusak ozon buatan manusia masih juga digunakan, seperti chloroflourcarbon (CFC), halon, metil bromida, dan lain-lain. Selama bertahun-tahun, senyawa-senyawa kimia tersebut secara luas dipakai untuk berbagai keperluan, seperti sebagai media pendingin di lemari es, alat-alat pendingin ruangan (air conditioner/AC), sebagai blowing agent dalam proses pembuatan foam (busa), sebagai cairan


pembersih (solvent), bahan aktif untuk pemadam kebakaran, bahan aktif untuk fumigasi di pergudangan, pra-pengapalan, dan karantina produk-produk pertanian dan kehutanan. Senyawa-senyawa kimia tersebut dapat menyebabkan lapisan ozon tidak lagi mampu melindungi bumi terhadap radiasi ultra violet (UV) dari matahari. Setiap 10 persen penipisan lapisan ozon akan menyebabkan kenaikan radiasi UV sebesar 20 persen. Kerusakan mata, meluasnya penyakit infeksi, dan peningkatan kasus kanker kulit adalah sebagian dari dampak yang akan timbul, jika lapisan ozon semakin menipis. Jika dibiarkan, radiasi UV tersebut juga akan menyebabkan vaksinasi terhadap sejumlah penyakit menjadi kurang efektif, dan akan memicu reaksi foto kimia yang menghasilkan asap beracun dan hujan asam. Karena itu, kerusakan lapisan ozon tidak hanya membahayakan jiwa manusia, tetapi juga hewan, tanaman, dan bangunan. Radiasi UV juga menurunkan kemampuan sejumlah organisme dalam menyerap CO2. CO2 sebagai salah satu gas rumah kaca, sehingga menyebabkan konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer akan meningkat dan terjadilah pemanasan global. Untuk mengantisipasi kian parahnya lapisan ozon, dunia internasional pun sepakat mengurangi konsumsi bahan perusak lapisan ozon (BPO) termasuk CFC secara bertahap. Kesepakatan internasional yang diadakan di Wina, Austria pada 22 Maret 1985 dan pertemuan di Montreal, Kanada pada 16 September 1987 itu kemudian menghasilkan Konvensi Wina dan Protokol Montreal. Menurut Deputi Bidang Pelestarian Lingkungan Kementerian LH, Dra Liana Bratasida, MS, pemerintah Indonesia melalui Keputusan Presiden No 23/1992 meratifikasi kedua perjanjian internasional tersebut. "Dengan demikian, Indonesia berkewajiban ikut melaksanakan ketentuan dalam protokol tersebut. Yaitu mengembangkan program perlindungan lapisan ozon di tingkat nasional serta melaksanakan upaya penghapusan BPO secara bertahap sesuai dengan ketentuan yang berlaku," jelasnya. Dalam pelaksanaan Konvensi Wina dan Protokol Montreal, Indonesia memperoleh bantuan dana dan teknis dari Multilateral Fund (MLF). Liana menjelaskan bantuan MLF itu sebagian besar disalurkan ke berbagai perusahaan yang dalam proses produksinya masih menggunakan bahan-bahan perusak ozon untuk digantikan dengan bahan-bahan penggantinya yang tidak merusak ozon. "Total jumlah industri yang sudah kami bantu sejak 1994-2002 adalah 210 perusahaan. Terbagi dalam industri foam, refrigerant, halon, aerosol, solvent, dan industri tembakau. Industri tersebut tersebar di beberapa wilayah Indonesia," kata dia. Menurut Liana, pemerintah sendiri kini berupaya menggalakkan program insentif untuk mendukung industri yang bersedia menggunakan bahan-bahan pengganti yang tidak merusak ozon. Salah satunya dengan tidak memungut bayaran kepada setiap perusahaan yang bersedia menggunakan teknologi baru yang aman bagi ozon.


"Kami juga menyediakan tenaga ahli yang membantu mengoperasikan alat-alat tadi sampai mereka bisa mengoperasikan alat itu sendiri, semua kami berikan secara gratis," ujar Liana. Dijelaskan, ditargetkan pada 2007 seluruh industri di Indonesia sudah mengganti teknologinya dengan teknologi yang aman bagi ozon. "Dengan total hibah mencapai US$ 16 juta ," ujarnya. Pemerintah akan menyaring perusahaan-perusahaan yang akan mendapatkan program intensif tersebut. Penyaringan itu dilakukan oleh tim berdasarkan beberapa kriteria. "Anggota tim yang menyaring tersebut tidak hanya dari Kantor Menteri LH tetapi juga dari World Bank, UNDP, dan UNIDO sebagai pemberi dana," katanya. Sedangkan untuk pelaksanaan Konvensi Perubahan Iklim negara-negara berkembang memperoleh bantuan dari Global Environment Facilities (GEF). Indonesia belum banyak memanfaatkan bantuan tersebut tetapi baru menyusun komunikasi nasional yang pertama. "Komunikasi Nasional tersebut terutama berisi tentang laporan hasil inventarisasi gas-gas rumah kaca di Indonesia," jelas Liana. Sementara untuk mengatasi permasalahan deposisi asam sejak tahun 1998 pemerintah Indonesia beserta negara-negara Asia yang lain bergabung dalam suatu jaringan yang disebut EANET (East Asia Network for Acid Deposition). Fungsi EANET antara lain membantu secara teknis kepada anggota, termasuk pelaksanaan training dan berbagai pertemuan, melakukan kegiatan quality assurance dan quality control terhadap hasil pemantauan, dan mengumpulkan data hasil monitoring, dan lain-lain. Dikatakan Liana, selain memberi insentif kepada perusahaan, kantor LH juga berupaya menyosialisasikan isu pentingnya perlindungan lapisan ozon, perubahan iklim, dan deposisi asam kepada seluruh lapisan masyarakat, terutama di daerah. "Hal itu sejalan dengan penerapan otonomi daerah. Dengan demikian pada saatnya nanti pemerintah daerah dan masyarakat di sanalah yang akan memperoleh manfaat dari pelaksanaan ketentuan-ketentuan yang tercantum dalam Konvensi Wina dan Konvensi Perubahan Iklim," jelasnya. Dia juga berharap pemerintah dan masyarakat di daerah dapat menangkap berbagai peluang yang timbul dari kedua konvensi dan protokol tersebut. Yaitu mengadakan proyek-proyek investasi yang disalurkan ke berbagai perusahaan untuk menggantikan teknologi dan konsumsi bahan-bahan perusak ozon. (YC/L-2)

Masih Banyak Perusahaan Kimia Tidak Pedulikan Limbah B3 Suara Pembaruan, 12 Maret 2003 Dari 400 perusahaan (industri) kimia di Indonesia, baru 50 persen yang telah mengelola limbahnya secara relatif baik. Sebagian lagi, belum mengelola limbah berupa bahan berbahaya dan beracun (B3) mereka sesuai standar aturan yang berlaku dan bahkan masih menggunakan cara-cara konvensional. Data tersebut dilansir Deputi Bidang Pembinaan Sarana Teknis Pengelolaan Lingkungan Hidup Kementerian Lingkungan Hidup (KLH), Masnellyarti Hilman, di Jakarta, Selasa (11/3). Pernyataan itu dilontarkan berkaitan dengan rencana penyelenggaraan Responsible Care Award


2003 oleh Komite Nasional Responsible Care Indonesia (KN-RCI). Masnellyarti tidak memerinci lebih jauh perusahaan-perusahaan itu baik yang pemodalnya dari dalam negeri maupun asing. Secara umum ia menyebutkan presentasenya berimbang antara yang patuh dan tidak patuh dalam mengelola limbah mereka se-suai standar. "Umumnya yang patuh itu memang perusahaan berskala multinasional. Tetapi, di sisi lain masih banyak juga kasus pelanggaran yang justru dilakukan oleh perusahaan besar, terutama pencemaran akibat pembuangan limbah B3,'' katanya. Industri kimia mulau dikenal di Indonesia pada tahun 1970. Sementara peraturan perundang-undangan yang mengatur pengelolaan limbah B3 baru dimiliki tahun 1994. Pada 1980-an banyak perusahaan kimia di Jakarta yang kebingungan membuang limbah B3 agar tidak merusak lingkungan. "Jadi, inisiatifnya memang muncul dari kalangan pengusaha itu sendiri. Artinya, banyak juga pengusaha yang sebenarnya peduli terhadap masalah lingkungan,'' ungkap Masnellyarti. Dia akui bahwa informasi mengenai standar pengelolaan limbah tersebut masih sangat minim. Informasi ini belum sepenuhnya sampai kepada kalangan pengusaha, terutama menengah dan kecil. Itu sebabnya, kasus pelanggaran hukum lingkungan masih banyak. Dia sebutkan bahwa sebagian besar pengusaha menengah dan kecil sama sekali belum memahami soal sertifikasi (ISO 14.000). Sertifikasi ini diberikan kepada perusahaan yang telah peduli terhadap lingkungan dan mengelola limbahnya secara benar. Karena itulah, Komite Nasional Responsible Care Indonesia diharapkan dapat memperluas kegiatannya dengan menjangkau anggota yang lebih luas lagi, terutama kalangan industri menengah dan kecil, penyelamatan lingkungan hidup dapat lebih ditingkatkan. Delapan Perusahaan Sementara itu, Dadang R Thiar dari Komite tersebut menjelaskan pemberian Responsible Care Award merupakan yang pertama. Komite itu didirikan tahun 1996. Penghargaan akan diberikan kepada delapan perusahaan kimia ternama. Penghargaan dibagi dalam empat kategori, yakni Community Awareness and Emergency Response Code (PT BASF Indonesia dan PT Mitsubishi Chemical Indonesia), Process Safety Code (PT Dow Chemical Indonesia dan PT Pupuk Sriwijaya Indonesia), Pollution Prevention Code (PT Dupont Agricultural Products Indonesia dan PT Bayer Urethane Indonesia), serta Distribution Code (PT ICI Paint Indonesia dan PT Petrokimia Gresik). Dadang mengungkapkan, dari 400 perusahaan kimia di Indonesia, baru 62 yang menjadi anggota Komite. Dia akui kegiatan yang dilakukan Kmite masih belum optimal. Hal ini disebabkan semua pengurus yang aktif di komite belum bisa sepenuhnya bekerja mengembangkan program yang telah disepakati. "Kami juga harus menyelesaikan tugas di perusahaan masing-masing. Kadang kami bingung, harus menyelesaikan yang mana dulu, urusan kantor atau kegiatan ini. Diharapkan, tahun ini akan ada pengurus komite dapat bekerja penuh,'' katanya. Komite menargetkan menjaring 100 perusahaan sebagai anggota tahun ini. Disebutkan pula bahwa, pemberian Responsible Care Award bukan semata-mata kontes antarperusahaan. Kegiatan ini dimaksudkan agar semakin banyak perusahaan kimia yang peduli terhadap prinsip-prinsip responsible care. (HD/E-5)


Polimer Pencegah Tanah Longsor atau Erosi Oleh Nurudin Budiman Mahasiswa S-3 Ilmu Material UI Proses pembuatan polimer emulsi pertama kali dilakukan pada saat Perang Dunia Ke-2. Terancamnya pasokan karet alam dari negara-negara ketiga mengakibatkan beberapa negara seperti Amerika dan sekutunya serta Jepang berlomba-lomba untuk membuat karet alam sintetik. Polimer emulsi yang pertama kali disintesis adalah poli (1.3 butadiene co styrene). Bentuk dari polimer sintesis tersebut mirip dengan getah karet (latex) sehingga produk polimer-polimer emulsi sering juga dikenal dengan sebutan latex. Proses pembuatan polimer emulsi adalah dengan polimerisasi radikal bebas. Komponen-komponen yang terlibat dalam polimerisasi emulsi (emulsion polymerization) adalah monomer, inisiator, air, surfaktan, dan aditif. Dewasa ini produk-produk dari polimer emulsi banyak digunakan sebagai lem (adhesive), cat (coating), dan untuk aplikasi tekstil. Fungsi utama dari polimer emulsi adalah sebagai binder (pengikat). Partikel-partikel tanah pada dasarnya tidak terikat dengan kuat antara satu dan lainnya. Akar dari tanaman akan meningkatkan ikatan dari partikel-partikel tersebut. Hilangnya pohon dan tanaman akibat penebangan liar atau sebab yang lain mengakibatkan partikel-partikel tanah menjadi sangat rentan dan mudah untuk dipisahkan. Apalagi jika tanah yang rentan tersebut dikenai oleh beban yang sangat besar, misalnya aliran sungai yang deras atau hujan yang sangat lebat. Aliran air akan dengan sangat mudah merusak dan menghancurkan ikatan partikel-partikel tanah. Akibatnya, akan terjadi tanah longsor atau erosi. Polimer emulsi, terutama dari jenis poly (vinyl acetate co acrylic) atau poly (vinil acetate co veova), dapat berfungsi sebagai soil stabilizer. Polimer jenis ini akan meningkatkan ikatan partikel-partikel tanah sehingga akan mencegah pergerakan dari partikel-partikel tersebut serta akan mencegah terdispersinya partikel-partikel tanah oleh air dan udara. Perlu terlebih dahulu diketahui material-material lain yang juga dapat berfungsi sebagai soil stabilizer dan kelemahan dari setiap material-material tersebut. Material-material yang dapat digunakan sebagai soil stabilizer selain polimer emulsi adalah chlorine based salts, organic resin emulsion, organic oil emulsion, petroleum resin emulsion, liqnin sulfonate, dan enzymes. Kelemahan dari material-material tersebut di antaranya adalah sifat korosif terhadap logam, tanah menjadi licin jika basah, ikatan antarpartikel tidak kuat, menjadikan tanah dan air tanah menjadi hangat, lapisan menjadi mudah patah (britle) jika kering, lapisan memiliki bau yang menyengat, mudah terlarut, dan proses aplikasinya yang sulit. Keunggulan dari polimer emulsi dibandingkan dengan material yang lain adalah menciptakan lapisan yang flexible, aman terhadap lingkungan, tidak korosif, tidak mudah terlarut, tanah tidak licin jika basah, tahan air (waterproof), nonflammable, tidak menimbulkan bau, mengikat partikel tanah dengan kuat, aplikasinya yang singkat dan mudah, tahan terhadap sinar matahari (sinar uv) dan alkali, dan yang lebih penting adalah biayanya yang murah. Metode penggunaannya


Polimer emulsi jenis poly (vinyl acetate co acrylic) atau poly (vinil acetate co veova) sebagai soil stabilizer untuk mencegah erosi sudah dilakukan di negara-negara Eropa dan Amerika Serikat, belum lama juga diujicobakan di Malaysia dan Thailand, dan menunjukkan hasil yang menggembirakan. Polimer emulsi berbentuk cairan berwarna putih susu (milky white) memiliki pH yang sesuai dengan pH tanah dan memiliki viskositas yang rendah. Metode penggunaannya adalah dengan menyemprotkan cairan polimer pada tanah-tanah yang rentan terhadap erosi seperti pinggir sungai, tanah-tanah gundul, daerah pertambangan, dan lain-lain. Metode penyemprotannya dapat melalui selang, truk, atau helikopter. Polimer emulsi yang telah disemprotkan akan berdifusi ke dalam tanah sampai kedalaman dua cm dan akan mengikat setiap partikel tanah dengan kuat. Polimer ini akan membentuk film dalam waktu antara 2 hingga 16 jam tergantung dari jenis tanahnya. Setelah kering dan membentuk lapisan film, maka tanah akan menjadi terlindung dari erosi dan longsor, terutama erosi yang disebabkan hujan deras dan banjir. Lapisan film dari polimer ini tidak akan merusak bibit-bibit (seeds) tanaman, bahkan akan mencegah terlarutnya atau hilangnya pupuk dari tanah. Kedalaman film yang hanya dua cm dari permukaan tanah tidak akan mengganggu unsur-unsur hara di dalam tanah dan air tanah (ground water). Struktur polimer yang mempunyai gugus fungsi yang hidrofob akan mengakibatkan tanah tahan terhadap air sehingga tidak menjadi licin jika basah. Aplikasi lain Selain digunakan sebagai material pencegah erosi atau longsor, polimer emulsi jenis poly (vinyl acetate co acrylic) atau poly (vinil acetate co veova) dapat pula digunakan sebagai dust palliative. Environmental Protection Agency (EPA) menyatakan, bahkan debu (dust) mengandung 108 bahan berbahaya, di antaranya dapat menyebabkan penyakit asma, kanker, alergi, dan penyakit karena virus. EPA memperkirakan setiap tahun terjadi emisi debu (dust emmision) sebanyak 25 m ton. Polimer emulsi yang disemprotkan pada tanah akan mencegah terjadinya polusi yang disebabkan oleh debu (dust pollution) karena polimer emulsi akan mencegah terdispersinya partikel-partikel tanah oleh udara. Dengan demikian, selain dapat diaplikasikan di pinggir-pinggir sungai sebagai material pencegah erosi, polimer emulsi juga dapat diaplikasikan pada daerah perkotaan seperti taman kota, tanah lapang, daerah pertambangan, daerah pertanian, pinggir jalan raya, landasan pesawat terbang dan helikopter, tempat parkir, dan lain-lain. Dengan menggunakan polimer emulsi, selain terhindar dari bahaya longsor dan erosi, kita juga akan terhindar dari berbagai jenis penyakit.

Mobil Tanpa Polusi Bukan Lagi Impian Kompas, 15 Maret 2003 DENGAN demikian, mobil tanpa polusi bukan lagi mobil yang hanya berada dalam tahap


penelitian atau uji coba, tetapi segera akan dijual secara massal. Dan, untuk sementara, penggunaan fuel cell itu dikhususkan pada mobil Mercedes Benz A-Class, yang akan diberi nama F-Cell. Dan, bahan bakar yang digunakan adalah hidrogen. Keputusan DaimlerChrysler itu dianggap sebagai satu langkah ke masa depan, mengingat F-Cell adalah benar-benar mobil yang bebas polusi. Di samping mobil itu bebas gas buang (emisi), dalam keadaan berjalan pun mobil itu tidak mengeluarkan suara (bising). Secara sederhana bisa dikatakan, Mercedes Benz A-Class F-Cell itu menggabungkan hidrogen yang dibawa dalam tangki bahan bakarnya dengan oksigen yang diperoleh dari udara di dalam fuel cell untuk menghasilkan listrik. Dan, listrik yang dihasilkan itu digunakan untuk menggerakkan motor listrik. Mercedes Benz A-Class F-Cell mempunyai daya jelajah 145 kilometer dalam satu kali pengisian hidrogen. Motor listriknya berdaya (berkekuatan) 87 PK (paardekracht, tenaga kuda), dan kecepatan maksimum yang bisa dicapainya 140 kilometer per jam. Akselerasi dari 0 sampai 100 kilometer per jam dicapai dalam 16 detik. Beberapa mobil fuel cell lain, yang masih dalam tahap uji coba, juga melengkapi mobilnya dengan dinamo ampere yang berfungsi mengisi baterai atau aki saat mobil digerakkan oleh listrik yang diperoleh dari hidrogen. Saat persediaan hidrogen habis, listrik yang ada di baterai atau aki itu akan menggerakkan mesin listrik. Dengan demikian, daya jelajah mobil bisa mencapai lebih dari 300 kilometer. Kurang lebih setara dengan mobil yang menggunakan bahan bakar bensin atau solar. FUEL cell terdiri dari dua lempeng elektroda yang mengapit elektrolit. Oksigen dilewatkan pada satu sisi elektroda, sedangkan hidrogen dilewatkan pada sisi elektroda lainnya sehingga menghasilkan listrik, air, dan panas. Cara kerjanya, hidrogen disalurkan melalui katalisator anoda. Oksigen (yang diperoleh dari udara) memasuki katalisator katoda. Didorong oleh katalisator, atom hidrogen membelah menjadi proton dan elektron yang mengambil jalur terpisah di dalam katoda. Proton melintas melalui elektrolit. Elektron-elektron menciptakan aliran yang terpisah, yang dapat dimanfaatkan sebelum elektron-elektron itu kembali ke katoda untuk bergabung dengan hidrogen dan oksigen, dan membentuk molekul air. Sistem fuel cell mencakup fuel reformer yang dapat memanfaatkan hidrogen dari semua jenis hidrokarbon, seperti gas alam, methanol, atau bahkan gas/bensin. Mengingat fuel cell bekerja secara kimia dan bukan pembakaran seperti mesin konvensional, maka emisinya pun sangat rendah bila dibandingkan dengan mesin konvensional yang paling bersih sekalipun. Penggunaan fuel cell sebagai penghasil listrik sudah dikembangkan sejak lama. Saat ini lebih dari 200 sistem fuel cell dipasang di berbagai bagian dunia, antara lain di rumah sakit, rumah perawatan, hotel, perkantoran, sekolah, bandar udara, dan penyedia tenaga listrik. Namun, memang penggunaannya pada sebuah mobil itu masih merupakan sesuatu hal yang baru. Menampung hidrogen untuk digunakan pada mobil tidaklah mudah. Saat ini, hidrogen dibawa di dalam tabung bertekanan tinggi, yang mampu menahan tekanan sampai 10.000 pounds per square inch (psi) atau 700 atmosfer. Membawa-bawa tabung dengan tekanan sebesar itu, sama seperti membawa-bawa sebuah bom, tentunya diperlukan pengamanan yang khusus. Jika tabung itu sampai meledak, bisa dibayangkan apa yang terjadi.


Tampaknya DaimlerChrysler berhasil mengatasi persoalan yang dibawa oleh tabung penyimpan hidrogen tersebut. Seandainya belum, tentu DaimlerChrysler tidak akan memproduksinya secara massal. (JL)

Pembentukan Karsinogen Dalam Makanan Sumber: Kompas, 03 Januari 2003 TERNYATA reaksi yang menyebabkan makanan berasa enak dan berwarna menarik pada saat yang sama juga memungkinkan terbentuknya bahan karsinogen. Karena itu, makanan cepat saji (fast food) yang kian populer jangan dikonsumsi berlebihan. Ada berbagai alasan di balik itu. Kelebihan kalori dan kandungan lemak yang tinggi adalah di antaranya. April lalu ilmuwan-ilmuwan dari Swedia menambahkan alasan mengapa makanan seperti french fries dan potato chips harus hati-hati dikonsumsi. Ternyata, makanan yang kaya karbohidrat bila dipanaskan dapat mengandung akrilamida, senyawa yang diketahui menyebabkan kanker pada tikus. Namun, saat itu bagaimana proses terbentuknya akrilamida masih belum jelas. Kini, majalah Nature-dalam edisi 2 Oktober 2002-menurunkan dua artikel hasil penelitian ilmuwan di Inggris dan Swiss yang mengungkap proses produksi akrilamida. Selama proses memasak, asam amino (bahan penyusun protein) dan gula dapat bereaksi melalui apa yang dikenal dengan reaksi Maillard. Reaksi ini ditemukan pertama kali oleh Maillard pada awal abad ke-20, saat ia ingin meneliti bagaimana asam-asam amino berikatan membentuk protein. Maillard menemukan itu saat memanaskan campuran gula dan asam amino. Campuran berubah warna menjadi kecoklatan. Reaksi berlangsung dengan mudah pada suhu antara 150-260 derajat Celcius, kira-kira suhu pemanasan saat memasak. Tetapi hubungan antara reaksi Maillard dengan perubahan warna dan cita rasa makanan baru diketahui tahun 1940. PARA prajurit di Perang Dunia II mengeluhkan serbuk telur (mereka diberi ransum telur dalam bentuk serbuk) yang berubah warna menjadi coklat dan rasanya tidak enak. Setelah diteliti, ada hubungan erat antara perubahan warna menjadi coklat dan perubahan rasa itu. Walaupun serbuk telur disimpan di suhu ruang, konsentrasi asam amino dan gula yang tinggi memungkinkan reaksi Maillard terjadi. Sejak itu diketahui, misalnya, bahwa pada saat memasak daging, ada hubungan antara perubahan warna coklat dan perubahan cita rasanya. Kini bahkan diketahui bahwa cita rasa dan aroma daging panggang ditimbulkan tidak kurang dari 600 senyawa. Pekerjaan kedua tim ini menyebutkan bahwa reaksi Maillard seringkali dapat menghasilkan akrilamida juga. Donald S Mottram dari University of Reading, mereaksikan asparagin (salah satu jenis asam amino) yang merupakan 40 persen asam amino dalam kentang dengan glukosa. Mereka menemukan bahkan pada suhu 100 derajat Celcius pun telah cukup untuk menghasilkan akrilamida. Jumlah akrilamida yang diproduksi akan meningkat tajam di atas 185


derajat Celcius. Tim kedua yang diketuai oleh Richard T Stadler dari Nestle Research Center di Lausanne, Swiss, menyimpulkan hal yang sama setelah menguji 20 asam amino pada suhu tinggi. Makanan lain yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, seperti gandum dan sereal, juga kaya akan asparagin dan mungkin akan bereaksi mirip bila dipanaskan. Efek akrilamida pada manusia memang belum jelas, namun untuk tikus dan lalat buah positif menimbulkan kanker bila dikonsumsi dalam jumlah 1.000 kali diet rata-rata. WHO telah mendaftar akrilamida sebagai senyawa yang "mungkin karsinogenik bagi manusia" dan sedang mengoordinasikan riset untuk meneliti lebih jauh. Dengan mengetahui pengaruh panas pada makanan yang dapat menghasilkan akrilamida, mungkin arah selanjutnya adalah menggunakan bahan yang kandungan asparaginnya rendah atau memodifikasi reaksi Maillard. Yang jelas, mari kembali pada cara makan yang sehat dan seimbang, termasuk banyak makan buah dan sayur. (Oleh Ismunandar, Dosen Kimia Institut Teknologi Bandung)

Puluhan zat kimia baru dari tumbuhan Kompas, 20 Agustus 2002 Penyelidikan tumbuhan hutan di Indonesia yang dilakukan Kelompok Penelitian Kimia Bahan Alam, Departemen Kimia Institut Teknologi Bandung (ITB), sejak tahun 1985 membuktikan, beberapa jenis tumbuhan yang termasuk marga nangka-nangkaan-cempedak (Artocarpus champeden) misalnya-mengandung puluhan zat kimia baru. Zat-zat yang untuk pertama kalinya ditemukan itu dinamai artoindonesianin A, artoindonesianin B, artoindonesianin C, dan seterusnya hingga artoindonesianin V. Kepada Kompas, Senin (19/8), Dr Euis Holisotan Hakim dari Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam ITB menjelaskan, sebagian besar dari bahan-bahan kimia baru ini tidak ditemukan dalam tumbuhan lainnya. "Bahan kimia ini diketahui bersifat racun terhadap sel-sel yang berhubungan dengan penyakit kanker," ujarnya. Selain sederet bahan kimia di atas, Euis, yang menamatkan S1 sampai S3 di ITB, juga menemukan puluhan bahan kimia baru lainnya, yaitu asam betulinat dari murbei dan indonesiol dari tanaman medang. Temuan bahan-bahan kimia baru dari tumbuhan asli Indonesia ini diungkapkan Euis dalam risetnya pada tumbuhan hutan tropika Indonesia sebagai sumber bahan kimia yang berkhasiat obat. Penelitian yang masuk dalam progam Riset Unggulan Terpadu III itu pekan lalu mendapat penghargaan Riset Unggulan Terpadu (RUT) dari Presiden RI. Indonesia diketahui memiliki keragaman hayati hutan tropis nomor dua tertinggi di dunia setelah Brasil, dan nomor satu untuk keanekaan hayati lautnya. Semua kekayaan hayati


mengandung bahan kimia yang berpotensi sebagai bahan baku industri farmasi, pertanian, makanan, dan minuman. Obat HIV Pada program RUT yang berlangsung tahun 1995-1998, Euis bersama lima rekannya dalam kelompok penelitian tersebut meneliti tumbuhan marga murbei, yaitu Morus macroura. Tumbuhan ini langka, hampir punah, dan hanya terdapat di Indonesia. Di daerah Minangkabau disebut andalas atau andalaeh, dan di Pasundan disebut keurteuy. Dari tumbuhan ini ditemukan berbagai bahan kimia, termasuk asam betulinat. Asam betulinat bersama dengan bahan-bahan kimia sejenis bersifat menghambat pembiakan virus HIV, di samping juga antitumor melanoma pada manusia dan mencegah peradangan. Euis juga menemukan bahan kimia baru yang dinamai indonesiol. Zat kimia ini berasal dari jenis tumbuhan medang (Litsea amara Blume) yang bersifat sebagai hormon pertumbuhan tanaman. Proses penelitian diawali dengan memilih bagian tumbuhan yang sesuai, seperti kulit batang, kulit akar, dan akar. Bahan tumbuhan yang telah dikeringkan dan digiling halus kemudian direndam dalam cairan kimia untuk melarutkan senyawa-senyawa bahan tumbuhan itu. Selanjutnya, bahan kimia dipekatkan. Puluhan jenis bahan kimia dari sari tumbuhan tersebut dipilah-pilah agar diperoleh bahan kimia murni bagi penelitian selanjutnya. Penemuan bahan kimia baru dari tumbuhan yang hanya terdapat di Indonesia atau endemik itu telah dipublikasikan dalam berbagai majalah dan jurnal ilmiah internasional. Penelitian lain Kelompok Penelitian Kimia Bahan Alam telah meneliti pula bahan kimia alami dari sejumlah tumbuh-tumbuhan keluarga Dipterocarpaceae yang dikenal dengan nama meranti, keruing, atau tengkawang. Selama ini meranti hanya dikenal sebagai penghasil kayu, damar, dan minyak tengkawang. Serangkaian penelitian dilakukan berdasar pertimbangan bahwa setiap jenis tumbuhan, mulai dari yang paling sederhana seperti lumut, jamur, sampai tumbuhan tinggi di hutan tropis Indonesia merupakan sumber bahan-bahan kimia yang tak terhingga jumlahnya. "Namun, dari empat puluh ribuan jenis tumbuhan hutan tropis Indonesia, yang telah dikenali potensi kimiawinya mungkin tidak lebih dari satu persen saja," ungkap dia. Saat ini sekitar 1.000 tanaman obat yang sudah dimanfaatkan untuk pengobatan tradisional hanya "dikenali" khasiatnya, tetapi bukan kandungan bahan kimianya. Karena itu, tanaman obat tersebut belum dapat dimanfaatkan secara optimal. "Itulah tantangan yang harus dijawab para pakar bidang kimia bahan alam," tegas Euis.

Masih Banyak Perusahaan Kimia Tidak Pedulikan Limbah B3 Suara Pembaruan, 12 Maret 2003 Dari 400 perusahaan (industri) kimia di Indonesia, baru 50 persen yang telah mengelola limbahnya secara relatif baik. Sebagian lagi, belum mengelola limbah berupa bahan berbahaya dan beracun (B3) mereka sesuai standar aturan yang berlaku dan bahkan masih menggunakan cara-cara konvensional.


Data tersebut dilansir Deputi Bidang Pembinaan Sarana Teknis Pengelolaan Lingkungan Hidup Kementerian Lingkungan Hidup (KLH), Masnellyarti Hilman, di Jakarta, Selasa (11/3). Pernyataan itu dilontarkan berkaitan dengan rencana penyelenggaraan Responsible Care Award 2003 oleh Komite Nasional Responsible Care Indonesia (KN-RCI). Masnellyarti tidak memerinci lebih jauh perusahaan-perusahaan itu baik yang pemodalnya dari dalam negeri maupun asing. Secara umum ia menyebutkan presentasenya berimbang antara yang patuh dan tidak patuh dalam mengelola limbah mereka se-suai standar. "Umumnya yang patuh itu memang perusahaan berskala multinasional. Tetapi, di sisi lain masih banyak juga kasus pelanggaran yang justru dilakukan oleh perusahaan besar, terutama pencemaran akibat pembuangan limbah B3,'' katanya. Industri kimia mulau dikenal di Indonesia pada tahun 1970. Sementara peraturan perundang-undangan yang mengatur pengelolaan limbah B3 baru dimiliki tahun 1994. Pada 1980-an banyak perusahaan kimia di Jakarta yang kebingungan membuang limbah B3 agar tidak merusak lingkungan. "Jadi, inisiatifnya memang muncul dari kalangan pengusaha itu sendiri. Artinya, banyak juga pengusaha yang sebenarnya peduli terhadap masalah lingkungan,'' ungkap Masnellyarti. Dia akui bahwa informasi mengenai standar pengelolaan limbah tersebut masih sangat minim. Informasi ini belum sepenuhnya sampai kepada kalangan pengusaha, terutama menengah dan kecil. Itu sebabnya, kasus pelanggaran hukum lingkungan masih banyak. Dia sebutkan bahwa sebagian besar pengusaha menengah dan kecil sama sekali belum memahami soal sertifikasi (ISO 14.000). Sertifikasi ini diberikan kepada perusahaan yang telah peduli terhadap lingkungan dan mengelola limbahnya secara benar. Karena itulah, Komite Nasional Responsible Care Indonesia diharapkan dapat memperluas kegiatannya dengan menjangkau anggota yang lebih luas lagi, terutama kalangan industri menengah dan kecil, penyelamatan lingkungan hidup dapat lebih ditingkatkan. Delapan Perusahaan Sementara itu, Dadang R Thiar dari Komite tersebut menjelaskan pemberian Responsible Care Award merupakan yang pertama. Komite itu didirikan tahun 1996. Penghargaan akan diberikan kepada delapan perusahaan kimia ternama. Penghargaan dibagi dalam empat kategori, yakni Community Awareness and Emergency Response Code (PT BASF Indonesia dan PT Mitsubishi Chemical Indonesia), Process Safety Code (PT Dow Chemical Indonesia dan PT Pupuk Sriwijaya Indonesia), Pollution Prevention Code (PT Dupont Agricultural Products Indonesia dan PT Bayer Urethane Indonesia), serta Distribution Code (PT ICI Paint Indonesia dan PT Petrokimia Gresik). Dadang mengungkapkan, dari 400 perusahaan kimia di Indonesia, baru 62 yang menjadi anggota Komite. Dia akui kegiatan yang dilakukan Kmite masih belum optimal. Hal ini disebabkan semua pengurus yang aktif di komite belum bisa sepenuhnya bekerja mengembangkan program yang telah disepakati. "Kami juga harus menyelesaikan tugas di perusahaan masing-masing. Kadang kami bingung, harus menyelesaikan yang mana dulu, urusan kantor atau kegiatan ini. Diharapkan, tahun ini akan ada pengurus komite dapat bekerja penuh,'' katanya. Komite menargetkan menjaring 100 perusahaan sebagai anggota tahun ini. Disebutkan pula bahwa, pemberian Responsible Care


Award bukan semata-mata kontes antarperusahaan. Kegiatan ini dimaksudkan agar semakin banyak perusahaan kimia yang peduli terhadap prinsip-prinsip responsible care. (HD/E-5)

Seberapa Efektifkah Garam Beryodium? Sumber: Kompas, 29 April 2003 Iodium dengan simbol kimia I adalah elemen nonlogam penting yang diperlukan tubuh dalam jumlah renik secara terus-menerus. Kekurangan yodium, khususnya pada anak-anak, sangat mengganggu pertumbuhan dan tingkat kecerdasan. Oleh sebab itu, Unicef (badan PBB yang mengurusi kesejahteraan anak-anak) beberapa waktu silam, melalui dutanya bintang film James Bond 007, Roger Moore, pernah secara khusus datang ke Indonesia untuk mengampanyekan penggunaan garam beryodium. Hal serupa juga dilakukan Pemda Jawa Barat melalui media TVRI Bandung sekitar Februari 2003. Yodium di alam tidak pernah ditemukan sebagai elemen tunggal,tetapi ia tersimpan di dalam senyawa, misalnya garam kalium peryodat (KIO). Dalam keadaan kering, garam ini sangat stabil sehingga bisa berumur lebih dari lima puluh tahun tanpa mengalami kerusakan.Itu sebabnya mengapa garam KIO dipakai sebagai suplemen untuk program yodisasi garam (atau garam beryodium). Garam beryodium mengandung 0,0025 persen berat KIO (artinya dalam 100 gram total berat garam terkandung 2,5 mg KIO ). Berikutinidipaparkan carasederhana untuk menghitung berapa banyak KIO yang dikonsumsi seseorang. Andaikan seorang ibu rumah tangga dalam sehari memasak satu panci sup (kapasitas dua liter) dengan menggunakan dua sendok garam beryodium (misalnya dengan berat 20 gram), dan tiap-tiap anggota keluarga pada hari tersebut melahap dua mangkok (anggap volume total kuah 100ml). Maka,berat total garam KIO yang dikonsumsi tiap-tiap anggota keluarga itu dalam sehari (dengan asumsi tidak makan garam melalui makanan lainnya) adalah 0,0000025 gram atau 2,5 mikrogram (dari 0,0025% x 20 gram x 100 ml/200 ml). Jumlah garam yang sangat kecil, namun sangat diperlukan. Yang menjadi pertanyaan selanjutnya adalah apakah kesemua 2,5 mikrogram KIO tersebut masuk ke dalam tubuh? Kalau tiap-tiap keluarga memiliki kebiasaan menaburkan garam ketika hidangan telah berada di atas meja makan (tidak pada saat memasak), maka jawabannya benar. Kenyataannya tidak demikian. Karena hampir semua ibu rumah tangga selalu mencampurkan garam beryodium saat memproses makanan. Kalau hal ini dilakukan, maka kemungkinan besar yodium yang jumlahnya sangat kecil ini telah lenyap sebagai gas selama memasak. Secara kimiawi, fenomena tersebut dijelaskan dari proses reduksi KIO. Reaksi reduksi ini sebenarnya berlangsung sangat lambat. Namun, laju reaksi bisa dipercepat jutaan kali lipat dengan bantuan senyawa antioksidan, keasaman larutan, dan panas. Seperti kita ketahui bahwa semua bahan makanan organik (hewan ataupun tanaman) selalu memiliki antioksidan, dan proses memasak selalu menggunakan panas serta terkadang ada asamnya. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa penggunaan garam beryodium untuk ini menjadi sia-sia. Percobaan sederhana untuk membuktikan lenyapnya yodium adalah dengan mencampurkan garam beryodium dengan antioksidan (bisa berupa tumbukan cabai atau bawang) dan asam cuka, yang kemudian direbus. Yodium yang lepas bisa diamati dari larutan kanji sebagai indikator. Bila berubah menjadibiru, pertanda yodium telah lepas sebagaigas.


Makanan laut Sangat sulit mengubah kebiasaan ibu rumah tangga yang terbiasa membubuhi garam pada saat memproses makanan. Namun, program pemberian yodium masih bisa dilakukan dengan cara lain tanpa mengubah perilaku, yaitu melalui promosi penggunaan makanan laut. Kandungan yodium dalam makanan laut seperti ikan, kerang, cumi, atau rumput laut berkisar 0,0002 persen. Keuntungan konsumsi yodium melalui makanan laut adalah elemen yodium tersebut tidak hilang selama pemrosesan masakan. Selain itu, jumlah yang dimakan biasanya juga lebih tinggi (bila kita mengonsumsi 50 gram ikan laut, berarti yodium yang masuk setara 100 mikrogram yodium). Mungkin ini penjelasan mengapa jarang ditemui kasus kekurangan yodium pada orang-orang Eropa. Karena sejak dulu hingga kini, mereka mempunyai kebiasaan memakan ikan laut. Setidak-tidaknya, melalui kebiasaan menyajikan ikan (tidak ada daging) sebagai menu utama pada kebanyakan restoran atau kedai-kedai di setiap hari Jumat. Sayangnya, kebanyakan orang-orang pedalaman Indonesia tidak begitu menggemari makanan laut. Mungkin akibat kebiasaan menu ikan tidak ada, daya beli rendah, atau alergi. Namun, masalah ini masih bisa diatasi dengan mengganti ikan laut dengan rumput laut. Jepang adalah negara terdepan dalam konsumsi rumput laut, dan kasus kekurangan yodium juga sangat rendah di negara tersebut. Di sana, rumput laut diproses menjadi anyaman halus yang disebut nori. Nori ini dipakai sebagai berbagai pembungkus makanan, misalnya nasi kepal (onigiri) atau sushi. Selain itu, juga dipakai sebagai campuran penyedap rasa pada mi rebus, seperti ramen atau soba. Mungkin seandainya kita mau meniru, misalnya daun pisang pembungkus lemper diganti lembaran rumput laut, atau mi bakso maupun mi pangsit dibubuhi penyedap dari rumput laut, maka kasus kekurangan yodium akan berkurang di negeri ini. Pentradisian penggunaan makanan laut hendaknya terus digalakkan karena lebih dari 70 persen dari luas wilayah negeri ini adalah laut. --------- Ditulis oleh Zeily Nurachman (Guru biokimia di Departemen Kimia ITB) dan Sarwono Hadi (Guru kimia dasar di Departemen Kimia ITB).

Pasir sebagai Sumber Energi Sumber: Kompas, 17 Mei 2003 MENGUTIP Christ Lewis, Prof Wasrin Syafii mengatakan bahwa gas alam, minyak bumi, dan batu bara diperkirakan akan habis berturut-turut pada tahun 2047, 2080, dan 2180. Sumber daya energi nuklir bahkan diperkirakan akan sudah habis pada tahun 2017. Oleh karena mengantisipasi segera akan habisnya sumber- sumber daya energi fosil dan nuklir itu, negara-negara maju giat melakukan litbang (penelitian dan pengembangan) untuk menemukan dan memanfaatkan sumber-sumber daya energi alternatif. Pasir, seperti diceritakan Dr Wahyu Supartono, merupakan salah satu sumber energi alternatif. Biomassa yang dikedepankan Prof Wasrin Syafii juga merupakan sumber energi alternatif, dan bahkan lebih baik sebab sumber daya energi ini terbarukan.


Selama bertahun-tahun sejak masa Orde Baru sampai Orde Reformasi, pasir laut kita ditambang secara besar-besaran dengan kapal-kapal keruk. Penambangnya ada yang mengantongi izin resmi, ada juga secara liar mencuri pasir laut itu. Pasir itu dijual ke Singapura dan dipakai negara jiran itu untuk mereklamasi pantainya sehingga negara pulau itu bertambah areanya. Jadi, pasir laut itu hanya dinilai sebagai tanah uruk (land-fill), dan karena dibeli secara borongan dengan partai besar, harganya sangat murah. Entah sudah berapa ratus ribu ton pasir laut kita diobral ke Singapura. Laut di sana menjadi keruh sehingga ikannya menyingkir dan tak lagi dapat ditangkap oleh nelayan tradisional di Kepulauan Riau. Dr Wahyu Supartono menerangkan bahwa pasir itu dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Konstituen utamanya, yakni silisium, juga dapat diolah menjadi silikon, salah satu bahan semikonduktor yang dipakai untuk memproduksi peranti-peranti elektronik (electronic devices). MOSFET (metal-oxyde semiconductor field-effect transistor) sudah lama dikenal sebagai peranti yang dapat difungsikan sebagai gerbang elektronik. Puluhan bahkan ratusan ribu peranti semacam itu dapat dirangkun ke dalam satu cebis tunggal. Istilah teknisnya VLSI (very large scale integration) atau perangkunan berskala amat besar. Walaupun sudah tertinggal sangat jauh, putra-putri bangsa kita juga melakukan penelitian di bidang ini. Dr Tatty Menko di ITB, misalnya, sedang menggarap "cetakan" untuk merangkai peranti-peranti semikonduktor itu menjadi cebis renik (microchip) dengan perangkunan berskala besar (LSI/large scale integration). Prof Mohamad Barmawi, juga dari ITB, meneliti kemungkinan penggunaan silikon nitrida yang dibuat dengan teknik pendadahan (doping) khusus untuk membuat diode pancar cahaya (LED/light-emitting diode) dengan efisiensi konversi ke cahaya yang tinggi, dan dengan spektrum yang mendekati cahaya alam di siang hari. Potensi yang terkandung dalam pasir laut ini sama sekali tidak diperhitungkan sehingga juga tidak dikertaaji (not monetized). Singapura memang memakai pasir laut yang diimpor dari Indonesia sebagai tanah uruk. Tetapi pada ketepatan waktunya kelak, kalau perlu negara pulau kecil yang ipteknya berkembang dengan pesat itu dapat saja menambang pasir lagi dari pantainya, lalu mengekstraksi silikonnya. Sumber energi nuklir Selain mengandung silikon, konon pasir laut yang dijual murah ke Singapura itu juga mengandung torium. Dr Anggraito Pramudito APU, dari PPNY-BATAN mengatakan hal itu kepada saya. Waktu itu kami sedang mengikuti suatu konferensi internasional. Anggraito menyesalkan pengobralan pasir laut itu, sambil memberi saya makalah yang telah ditulisnya, tentang penguat energi (energy amplifier). Barangkali karena penguat energi itu merupakan bagian dari


teknologi nuklir untuk membangkitkan energi elektrik, maka ia lalu menyinggung kandungan torium dalam pasir laut Riau. Torium (Th-232) ialah bahan-bakar subur (fertile) karena dapat membiakkan bahan-bakar terbelahkan (fissile). Torium ialah unsur nomor 90 dalam Tabel Periodik. Di dalam inti atomnya terdapat 90 proton. Dalam uranium alam, kadar uranium 233 (U-233) teramat sangat rendah, tetapi U-233 yang terbelahkan ini dapat diperoleh dari Th-232. Dengan menangkap neutron, Th-232 menjadi terteral (excited) dan memancarkan sebagian energinya berupa sinar gamma. Oleh karena setelah tangkapan menyinar (radiative capture) ini Th-233 yang terbentuk dari Th-232 plus neutron itu belum mantap juga, maka ia meluruh (decays) dua kali berturut-turut dengan melepaskan zarah beta (elektron). Karena di dalam inti atom tidak ada elektron, maka zarah beta itu pastilah tercipta ketika neutron di dalam inti berubah menjadi proton. Karena emisi zarah beta itu dua kali, maka inti torium itu memperoleh tambahan dua proton. Nomor atom (jumlah proton di dalam inti)-nya bertambah dua, menjadi 90 + 2 = 92. Unsur nomor 92 ialah uranium. Jadi telah diperoleh U-233, dan U-233 sama baiknya dengan U-235 atau Pu-239 (plutonium), baik sebagai bahan bakar yang dipakai dalam PLTN untuk mebangkitkan energi elektrik maupun untuk membuat senjata nuklir! Jadi, Singapura berpotensi untuk memperoleh keuntungan lebih besar lagi dari impor pasir lautnya dari Indonesia. India telah maju dalam perencanaan pemanfaatan torium sebagai bahan bakar subur. Ramalan Bill Clinton Prof Wasrin Syafii menyebutkan tahun 2017 sebagai saat tamatnya riwayat energi nuklir, dengan catatan "kecuali kalau nuclear breeder atau nuclear fusion bisa dikembangkan. Sebenarnya reaktor pembiak (breeder reactor) sudah ada. Perancis konon telah mengoperasikan LMFBR (liquid metal fast breeder reactor) atau reaktor pembiak cepat (berpendingin) logam cair. Yang dibiakkan adalah Pu- 239 dan bahan subur yang dipakai untuk membiakkannya adalah U-238. Reaktornya disebut reaktor cepat sebab neutron yang mengimbaskan pembelahan inti adalah neutron cepat, dengan energi lebih dari 1 MeV (mega-elektron-volt). Logam cair yang dipakai sebagai zat pendingin ialah lelehan natrium. Fusi nuklir secara terkendali masih terus dalam tahap penelitian dan pengembangan. Ketika masih menjadi Presiden, pada tahun 1998, Bill Clinton memprediksikan bahwa di tahun 2048 dunia akan melihat beroperasinya secara komersial PLT-fusi nuklir, bersamaan dengan terberantasnya secara tuntas AIDS (sindrom penurunan kekebalan tularan). Kalau ramalan itu jitu, dunia dapat menghentikan pemakaian bahan bakar fosil yang masih tersisa sebab gas buangannya mencemari lingkungan dan dapat menyebabkan hujan asam dan pemanasan global.


Kimia dan nuklir hidrogen Pada dasarnya, PLT-fusi nuklir memperoleh energi dari perpaduan 4 proton (= inti hidrogen) menjadi inti helium. Yang lebih prospektif untuk direalisasikan lebih dulu ialah fusi antara deuteron dan triton yang membentuk helium plus neutron. Deuteron dan triton itu keduanya ialah inti isotop-isotop hidrogen. Jadi, dalam PLT-fusi nuklir sumber energinya ialah (inti) hidrogen. Sementara menanti kehadiran energi nuklir hidrogen itu, barangkali kita akan memakai energi hidrogen juga, tetapi hanya energi kimianya. Litbang sel bahan-bakar (fuel cells) sekarang menunjukkan kemajuan besar. Setelah energi kimia atom hidrogen dalam senyawa hidrokarbon disadap dalam sel bahan bakar, kemajuan berikutnya ialah penggunaan secara langsung H2 sebagai sumber energi kimia dalam sel bahan bakar. Yang jangan dilupakan ialah energi nuklir hidrogen dari alam, dari reaksi termonuklir yang terjadi di Matahari. Sumber daya energi yang sangat besar dan ramah lingkungan ini juga harus ditangkap. Bukan hanya dengan cara "berkebun" seperti disarankan Prof Wasrin Syafii, tetapi juga dengan teknologi tinggi. Efisiensi sel surya harus ditingkatkan. Perakitannya dalam skala besar juga harus terus digarap, seperti dalam litbang satelit daya surya (SPS/solar power satellite) di Jepang. (Ditulis oleh L Wilardjo, Guru Besar Fisika Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga)

Pembentukan Karsinogen Dalam Makanan Sumber: Kompas, 03 Januari 2003 TERNYATA reaksi yang menyebabkan makanan berasa enak dan berwarna menarik pada saat yang sama juga memungkinkan terbentuknya bahan karsinogen. Karena itu, makanan cepat saji (fast food) yang kian populer jangan dikonsumsi berlebihan. Ada berbagai alasan di balik itu. Kelebihan kalori dan kandungan lemak yang tinggi adalah di antaranya. April lalu ilmuwan-ilmuwan dari Swedia menambahkan alasan mengapa makanan seperti french fries dan potato chips harus hati-hati dikonsumsi. Ternyata, makanan yang kaya karbohidrat bila dipanaskan dapat mengandung akrilamida, senyawa yang diketahui menyebabkan kanker pada tikus. Namun, saat itu bagaimana proses terbentuknya akrilamida masih belum jelas. Kini, majalah Nature-dalam edisi 2 Oktober 2002-menurunkan dua artikel hasil penelitian ilmuwan di Inggris dan Swiss yang mengungkap proses produksi akrilamida. Selama proses memasak, asam amino (bahan penyusun protein) dan gula dapat bereaksi melalui apa yang dikenal dengan reaksi Maillard. Reaksi ini ditemukan pertama kali oleh Maillard pada awal abad ke-20, saat ia ingin meneliti bagaimana asam-asam amino berikatan membentuk protein.


Maillard menemukan itu saat memanaskan campuran gula dan asam amino. Campuran berubah warna menjadi kecoklatan. Reaksi berlangsung dengan mudah pada suhu antara 150-260 derajat Celcius, kira-kira suhu pemanasan saat memasak. Tetapi hubungan antara reaksi Maillard dengan perubahan warna dan cita rasa makanan baru diketahui tahun 1940. PARA prajurit di Perang Dunia II mengeluhkan serbuk telur (mereka diberi ransum telur dalam bentuk serbuk) yang berubah warna menjadi coklat dan rasanya tidak enak. Setelah diteliti, ada hubungan erat antara perubahan warna menjadi coklat dan perubahan rasa itu. Walaupun serbuk telur disimpan di suhu ruang, konsentrasi asam amino dan gula yang tinggi memungkinkan reaksi Maillard terjadi. Sejak itu diketahui, misalnya, bahwa pada saat memasak daging, ada hubungan antara perubahan warna coklat dan perubahan cita rasanya. Kini bahkan diketahui bahwa cita rasa dan aroma daging panggang ditimbulkan tidak kurang dari 600 senyawa. Pekerjaan kedua tim ini menyebutkan bahwa reaksi Maillard seringkali dapat menghasilkan akrilamida juga. Donald S Mottram dari University of Reading, mereaksikan asparagin (salah satu jenis asam amino) yang merupakan 40 persen asam amino dalam kentang dengan glukosa. Mereka menemukan bahkan pada suhu 100 derajat Celcius pun telah cukup untuk menghasilkan akrilamida. Jumlah akrilamida yang diproduksi akan meningkat tajam di atas 185 derajat Celcius. Tim kedua yang diketuai oleh Richard T Stadler dari Nestle Research Center di Lausanne, Swiss, menyimpulkan hal yang sama setelah menguji 20 asam amino pada suhu tinggi. Makanan lain yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, seperti gandum dan sereal, juga kaya akan asparagin dan mungkin akan bereaksi mirip bila dipanaskan. Efek akrilamida pada manusia memang belum jelas, namun untuk tikus dan lalat buah positif menimbulkan kanker bila dikonsumsi dalam jumlah 1.000 kali diet rata-rata. WHO telah mendaftar akrilamida sebagai senyawa yang "mungkin karsinogenik bagi manusia" dan sedang mengoordinasikan riset untuk meneliti lebih jauh. Dengan mengetahui pengaruh panas pada makanan yang dapat menghasilkan akrilamida, mungkin arah selanjutnya adalah menggunakan bahan yang kandungan asparaginnya rendah atau memodifikasi reaksi Maillard. Yang jelas, mari kembali pada cara makan yang sehat dan seimbang, termasuk banyak makan buah dan sayur. (Oleh Ismunandar, Dosen Kimia Institut Teknologi Bandung)

Si Manis Yang Bermasalah

Oleh Silvia Iskandar Coba perhatikan komposisi bahan pada bungkus-bungkus makanan jadi di sekitar kita, terutama yang berembel-embel kata "diet", "rendah kalori", atau "bebas gula". Apa yang Anda lihat di sana? Aspartame, aspartame, lagi-lagi aspartame? Kalau begitu mungkin Anda perlu berhati-hati, apalagi kalau makanan-makanan ini termasuk yang sering


Anda konsumsi. Tapi tunggu dulu, sebenarnya aspartame ini makhluk apa sih? Kok dia begitu merajai produk makanan yang ada di pasaran? Aspartame adalah bahan pemanis rendah kalori pengganti gula biasa (sukrosa) yang ditemukan secara tidak sengaja pada tahun 1965 oleh James Schlatter, peneliti yang pada waktu itu bekerja di G.D.Searle and Co. dan sedang berusaha mencari obat baru untuk luka dalam. Ketika ia menjilat jarinya untuk memudahkannya mengambil selembar kertas, Schlatter menyadari betapa manisnya rasa senyawa sintesis yang telah ia buat. Senyawa inilah yang kemudian diberi nama aspartame, yang telah menjadi bagian menu sehari-hari masyarakat modern. Kita bisa merasakan rasa manis kalau molekul yang tepat melekat pada reseptor, yaitu struktur penerima stimulasi dari luar, yang terdapat pada membran sel lidah. Melekatnya molekul ini memicu proses berantai yang pada akhirnya menghasilkan zat transmisi saraf. Zat ini berfungsi sebagai sinyal yang memberi tahu otak bahwa kita sedang memakan sesuatu yang manis. Jadi sebenarnya, zat apapun yang melekat dengan pas pada reseptor rasa manis kita, akan dianggap gula oleh otak. Itulah sebabnya kenapa selain aspartame masih banyak lagi pemanis buatan, di antaranya saccharin, sorbitol, acesulfame potassium dan lain-lain. Struktur, golongan, bahan dasar dan harganya yang berbeda-beda membuat dunia pemanis buatan semakin marak. Kadar rasa manisnya yang beratus-ratus kali lipat gula biasa membuatnya menjadi bahan makanan tambahan yang tepat ditinjau dari segi komersil . Para produsen minuman kaleng dapat menggunakan lebih banyak air dan menurunkan ongkos produksi, di samping itu para konsumen pun dapat mengurangi jumlah kalori yang mereka konsumsi dan menjaga berat badan atau kadar gula darah bagi penderita kencing manis. Gula biasa dicerna dan masuk ke dalam siklus metabolisme tubuh untuk kemudian diubah menjadi kalori. Kalori yang berlebihan dan tidak terpakai disimpan sebagai lemak. Sementara itu saccharin dan acesulfame tidak tercerna dan berarti tidak menjadi kalori sama sekali. Berbeda dengan saccharin dan acesulfame yang akhirnya disingkirkan begitu saja, di dalam tubuh aspartame, yang lebih mudah disintesis ini, kembali diubah menjadi 3 komposisi dasarnya: phenylalanine, aspartate dan methanol. Inilah yang menyulut perdebatan sengit seputar aspartame yang sampai sekarang pun masih belum benar-benar terselesaikan. Phenylalanine adalah asam amino yang tidak dapat dicerna oleh penderita phenylketonuria (PKU). Penderita PKU tidak mempunyai enzim yang dapat mencerna phenylalanine menjadi zat transmisi saraf. Akibatnya phenylalanine terakumulasi dalam jaringan saraf dan dapat menyebabkan cacat mental. Efek buruk aspartame terhadap penderita PKU yang sudah jelas ini masih dapat diatasi dengan label tambahan yang memperingatkan penderita PKU untuk tidak mengkonsumsi produk tersebut. Yang jadi masalah ialah efek aspartame yang masih belum jelas: phenylalanine dilaporkan dapat menyebabkan kejang-kejang dan dan didegradasi menjadi diketopiperazine (DKP), zat penyebab tumor; methanol yang terakumulasi dalam tubuh dapat merusak saraf mata dan menyebabkan kebutaan. Selain itu methanol juga diubah menjadi formaldehida (zat pengawet mayat) dan asam format (zat racun semut rangrang). Aspartate juga dilaporkan telah menyebabkan otak tikus-tikus percobaan berlubang. Di Amerika, di mana kegemukan sudah menjadi masalah nasional dan bukan hanya problem


pribadi, laporan-laporan miring mengenai aspartame ini cukup menggegerkan. Grafik kasus kanker payudara menunjukkan peningkatan yang selaras dengan peningkatan penggunaan aspartame dalam produk makanan jadi, suatu fakta yang lagi-lagi menambah alasan mengapa aspartame harus dicurigai. Saccharin adalah pemanis buatan yang ditemukan pertama kali pada tahun 1879. Pemanis buatan yang kurang populer ini tiba-tiba saja menjadi bahan pokok penduduk sipil ketika semua gula yang ada dikirim ke medan perang untuk konsumsi para tentara pada Perang Dunia I. Namun pada saat Perang Teluk tahun 1991, aspartame-lah yang dikirim dalam kemasan minuman kaleng diet soda. Panasnya terik matahari mengkatalisasi proses kimia yang memecah aspartame menjadi komponen-komponen mautnya. Semakin banyak orang yang curiga kalau aspartame adalah biang keladi Gulf War Syndrome, penyakit yang menggerogoti veteran Perang Teluk dengan gejala-gejala seperti sakit kepala, gangguan pernafasan dan rasa lelah yang berlebihan. Debat seputar aspartame masih belum dapat terselesaikan karena masih belum ditemukan bukti langsung yang menunjuk aspartame sebagai penyebab kesemuanya ini. Mungkin saja para veteran Perang Teluk mengisap gas beracun di medan perang, siapa bilang jumlah aspartame yang kita konsumsi sudah mencapai dosis yang membahayakan? Kira-kira begitulah komentar para pendukung aspartame. Sementara itu kepentingan komersil lebih diutamakan dan aspartame tetap mempertahankan posisinya dalam daftar resmi bahan makanan tambahan.. Beberapa link untuk referensi selanjutnya

1. http://aspartamekills.com/mpvalley/ 2. http://www.caloriecontrol.org/sorbitol.html 3. http://www.aspartame-info.com/

Lutein: Anti-oksidan Pelindung Mata Sumber: Kompas, 14 April 2003 LUTEIN (LOO-teen)-suatu jenis karotenoid-merupakan senyawa berbentuk kristal padat dan berwarna kuning yang banyak terdapatpada sayuranberwarna hijau. Dengan makanan, suplemen atau makanan melalui tubuh luar dari didatangkan harus sehingga tubuh) dalam di disintesa dapat (tidak esensial senyawa merupakan Lutein bebas. radikal oleh diakibatkan yang kerusakan terhadap sel melindungi anti-oksidan berperan sebagai molekul berat. Perlindungan macula Macula berada di tengah-tengah retina dan bersebelahan langsung dengan lensa mata. Macula merupakan daerah kecil yang mengandung jutaan sel yang membantu menghasilkan penglihatan yang tajam untuk membaca atau melihat obyek dengan jelas. Pigmen macular dipercaya melindungi retina dari radiasi sinar yang masuk ke mata. Macula menerima cahaya pada berbagai panjang gelombang, hal ini membuatnya rentan terhadap kerusakan oleh cahaya biru. Perusakan macula oleh cahaya biru berkontribusi pada


degenerasi macular berkaitan dengan bertambahnya usia (age-related macular degeneration/AMD). AMD adalah kerusakan macula berupa menurunnya kerapatan pigmen yang berperan menyaring cahaya yang masuk ke mata. Akibatnya penderita AMD tidak bisa melihat dengan jelas, tidak dapat membaca, atau bahkan tidak dapat mengenali wajah teman sendiri. AMD terbagi menjadi dua kelompok, yaitu dry AMD dan wet AMD. Dry AMD, yang merupakan kasus terbanyak AMD (90 persen), adalah kerusakan pada retina akibat pecahnya sel pada macula yang diakibatkan oleh suatu deposit yang disebut drusen. Tahap selanjutnya kerusakan mata adalah wet AMD yang mencakup pembentukan pembuluh darah abnormal pada macula yang berpotensi menyebabkan kebutaan total. AMD merupakan penyebab kebutaan yang irreversible pada masyarakat AS yang berumur 65 tahun ke atas. Paparan mata terhadap sinar matahari langsung sepanjang umur menurunkan kerapatan pigmen macular. Selain itu, kebiasaan merokok dan mengonsumsi alkohol diketahui berperan pada penurunan kerapatan pigmen tersebut. Menurunnya kerapatan pigmen macular berakibat pada menurunnya kemampuan retina untuk menyaring cahaya yang masuk. Dr Billy R Hammond melakukan studi kepekaan penglihatan pada dua kelompok umur yang berbeda (kelompok umur 24-26 tahun dan kelompok 64-80 tahun). Penelitian ini menunjukkan bahwa subyek yang tua, dengan konsentrasi lutein dan zeaxanthin yang tinggi pada macula, memiliki kepekaan penglihatan yang sama dengan subyek yang muda. Sebaliknya, subyek yang tua dengan konsentrasi lutein dan zeaxanthin yang rendah memiliki kepekaan penglihatan yang rendah. Hal ini membuktikan bahwa lutein merupakan komponen aktif penting dalam proses penglihatan. Para peneliti dari School of Medicine and Opthalmology Universitas Indiana dalam studi hubungan antara faktor makanan, medis, dan gaya hidup dengan kerapatan pigmen macular, membuktikan bahwa lutein dan zeaxanthin terbanyak menyumbang keragaman kerapatan pigmen macular. Hal tersebut menunjukkan bahwa lutein dan zeaxanthin merupakan determinan utama kerapatan pigmen optik macular. Sementara itu, Dr Max Snodderly dari Universitas Harvard menemukan bahwa cahaya biru adalah penyebab utama kerusakan mata dan dapat menyebabkan foto-oksidasi pada daerah macula. Foto-oksidasi mengakibatkan peroksidasi lipid yang sangat toksik untuk retina. Snodderly menyimpulkan bahwa lutein mencegah kerusakan retina akibat cahaya biru dengan cara menyerap cahaya tersebut dan mencegah foto-oksidasi. Para peneliti di DVA Medical Center-North Chicago menemukan bahwa suplemen lutein dapat membantu mencegah perkembangan AMD pada pasien yang menderita AMD, membuktikan bahwa AMD adalah penyakit yang responsif terhadap makanan. Johanna Seddon dari Universitas Harvard, melalui studi pengaruh konsumsi karotenoid spesifik terhadap prevalensi AMD, mengungkapkan bahwa asupan 6 mg lutein per hari berkorelasi kuat dengan prevalensi AMD yang rendah. Seddon menyatakan bahwa mengonsumsi makanan yang mengandung lutein yang tinggi dapat menurunkan risiko AMD. Asupan Lutein Selain dapat mencegah AMD, lutein diketahui dapat juga mencegah katarak. Dr Lyle dari Universitas Wisconsin-Madison telah membuktikan hal ini melalui penelitian tentang hubungan antara asupan berbagai jenis anti-oksidan dengan kejadian katarak pada orang dewasa berumur 43-84 tahun. Dari antara berbagai anti-oksidan yang diteliti, lutein adalah satu-satunya anti-oksidan yang berkaitan dengan kejadian katarak. Hal ini menunjukkan adanya efek perlindungan oleh karotenoid ini terhadap katarak. Beberapa studi juga menunjukkan bahwa


lutein dapat membantu melindungi kulit dari radiasi sinar ultra violet. Apakah Anda tidak mengonsumsi sayur-sayuran yang berdaun hijau tua dalam jumlah yang cukup? Atau, apakah Anda sangat sibuk sehingga amat sering mengonsumsi makanan siap saji? Kalau Anda menjawab, ya, terhadap pertanyaan ini, Anda adalah salah satu orang yang berpeluang besar mengalami kekurangan lutein. Sebenarnya, memenuhi kecukupan lutein tidaklah sulit. Satu mangkok sayur bayam rebus cukup untuk memenuhi kecukupan lutein sebanyak 6 mg per hari. Wortel, tomat, brokoli, dan buncis adalah beberapa jenis sayuran yang kandungan luteinnya tinggi. Mengonsumsi makanan yang mengandung lutein adalah cara yang paling baik untuk memenuhi kecukupan lutein setiap hari. (Oleh Albiner Siagian, Staf Pengajar Bagian Gizi, FKM, Universitas Sumatera Utara)

Jepang Teliti Beras Transgenik Kompas, 24 Pebruari 2003 Sekelompok peneliti Jepang telah menghasilkan beras rekayasa genetika-lazim disebut transgenik-yang mengandung protein serbuk sari cedar. Bila mengonsumsi beras ini maka mereka yang menderita alergi pohon cedar sehingga sering demam bila terkena serbuk sarinya, menjadi lebih tahan. Menurut Saburo Saito, asisten profesor Universitas Jikei yang memimpin kelompok penelitian tersebut Sabtu (22/2) di Tokyo, gen dari protein cedar yang ada di beras akan berfungsi memperbaiki sel tubuh setelah dimakan. Sel-sel itu kemudian membentuk semacam zat anti-alergi pada mereka yang alergi, sehingga penderitanya tidak lagi sensitif terhadap serbuk sari cedar. Uji coba telah dilakukan pada tikus dengan dibantu para peneliti dari Universitas Tohoku dari jurusan pertanian. Setelah tikus diberi makan beras tersebut selama dua minggu, tikus dipapar dengan protein yang biasa menimbulkan alergi. Hasilnya menunjukkan, sel T- tipe sel yang terkait sistem kekebalan tubuh-muncul 33 persen lebih banyak dibanding tikus-tikus yang tidak diberi makan beras khusus. "Tidak terlihat adanya dampak samping terhadap tikus yang memakannya. Kami yakin, pada manusia pun beras transgenik ini aman dikonsumsi," papar Saito. Menurut data kementerian kesehatan Jepang, dari 10 orang warga Jepang satu berpotensi demam akibat serbuk sari pohon cedar. Serbuk sari muncul di awal musim semi. Upaya membuat beras transgenik sebenarnya bukan barang baru. Para ahli bioteknologi telah lama berupaya mengembangkan padi tahan hama dengan menyisipkan gen yang mengode bioinsektisida dari bakteri. Ahli lain menyisipkan vitamin A dan zat besi pada padi jenis tertentu. Namun, di dunia, makanan transgenik secara keseluruhan masih kontroversial. Meski para penciptanya selalu mengklaim aman, dampak jangka panjangnya sampai sekarang belum diketahui. (K01)


Solar Cell : Sumber Energi masa depan yang ramah lingkungan Sumber: BeritaIptek.com Energi adalah satu kata yang mempunyai makna sangat luas karena tidak ada aktivitas di alam raya ini yang bergerak tanpa energi dan itulah sebabnya kata salah seorang professor di Jepang bahwa hampir semua perselisihan di dunia ini, berpangkal pada perebutan sumber energi. Secara umum sumber energi dikategorikan menjadi dua bagian yaitu non-renewable energy dan renewable energy. Sumber energi fosil adalah termasuk kelompok yang pertama yang sebagaian besar aktivitas di dunia ini menggunakan energi konvensional ini. Sekitar tahun delapan puluhan ketika para ahli di Indonesia menawarkan sumber energi alternatif yang banyak digunakan di negara maju yaitu nuklir, banyak terjadi pertentangan dan perdebatan yang cukup panjang sehingga mengkandaskan rencana penggunaan sumber energi yang dinilai sangat membahayakan itu. Diantara usulan yang banyak dilontarkan kala itu adalah mengapa kita tidak menggunakan sumber energi surya. Memang tidak diragukan lagi bahwa solar cell adalah salah satu sumber energi yang ramah lingkungan dan sangat menjanjikan pada masa yang akan datang, karena tidak ada polusi yang dihasilkan selama proses konversi energi, dan lagi sumber energinya banyak tersedia di alam, yaitu sinar matahari, terlebih di negeri tropis semacam Indonesia yang menerima sinar matahari sepanjang tahun. Permasalahan mendasar dalam teknologi solar cell adalah efisiensi yang sangat rendah dalam merubah energi surya menjadi energi listrik, yang sampai saat ini efisiensi tertinggi yang bisa dicapai tidak lebih dari 20%, itupun dalam skala laboratorium Untuk itu di negara-negara maju, penelitian tentang solar cell ini mendapatkan perhatian yang sangat besar, terlebih dengan isu bersih lingkungan yang marak digembar gemborkan. Dari cahaya menjadi Listrik Secara sederhana solar cell terdiri dari persambungan bahan semikonduktor bertipe p dan n (p-n junction semiconductor) yang jika tertimpa sinar matahari maka akan terjadi aliran electron, nah aliran electron inilah yang disebut sebagai aliran arus listrik. Sedangkan struktur dari solar cell adalah seperti ditunjukkan dalam gambar 1.


Gambar 1. Struktur lapisan tipis solar sel secara umum Bagian utama perubah energi sinar matahari menjadi listrik adalah absorber (penyerap), meskipun demikian, masing-masing lapisan juga sangat berpengaruh terhadap efisiensi dari solar cell. Sinar matahari terdiri dari bermacam-macam jenis gelombang elektromagnetik yang secara spectrum dapat dilihat pada gambar 2. Oleh karena itu absorber disini diharapkan dapat menyerap sebanyak mungkin solar radiation yang berasal dari cahaya matahari.

Gambar 2. Spektrum radiasi sinar matahari Lebih detail lagi bisa dijelaskan sinar matahari yang terdiri dari photon-photon, jika menimpa permukaaan bahan solar sel (absorber), akan diserap, dipantulkan atau dilewatkan begitu saja (lihat gambar 3), dan hanya foton dengan level energi tertentu yang akan membebaskan electron dari ikatan atomnya, sehingga mengalirlah arus listrik. Level energi tersebut disebut energi band-gap yang didefinisikan sebagai sejumlah energi yang dibutuhkan utk mengeluarkan electron dari ikatan kovalennya sehingga terjadilah aliran arus listrik. Untuk membebaskan electron dari ikatan kovalennya, energi foton (hc/v harus sedikit lebih besar atau diatas daripada energi band-gap. Jika energi foton terlalu besar dari pada energi band-gap, maka extra energi tersebut akan dirubah dalam bentuk panas pada solar sel. Karenanya sangatlah penting pada solar sel untuk mengatur bahan yang dipergunakan, yaitu dengan memodifikasi struktur molekul dari semikonduktor yang dipergunakan.


Gambar 3. Radiative transition of solar cell Tentu saja agar efisiensi dari solar cell bisa tinggi maka foton yang berasal dari sinar matahari harus bisa diserap yang sebanyak banyaknya, kemudian memperkecil refleksi dan remombinasi serta memperbesar konduktivitas dari bahannya. Untuk bisa membuat agar foton yang diserap dapat sebanyak banyaknya, maka absorber harus memiliki energi band-gap dengan range yang lebar, sehingga memungkinkan untuk bisa menyerap sinar matahari yang mempunyai energi sangat bermacam-macam tersebut. Salah satu bahan yang sedang banyak diteliti adalah CuInSe2 yang dikenal merupakan salah satu dari direct semiconductor.


Dari begitu banyak keuntungan solar cell seperti telah diuraikan diatas ternyata tidak polemik tidak kemudian berhenti begitu saja, masih ada yang mengatakan memang benar solar cell ketika melakukan proses perubahan energi tidak ada polusi yang dihasilkan, tetapi sudahkah kita menghitung berapa besar polusi yang telah dihasilkan dalam proses pembuatannya, dibandingkan kecilnya efisiensi yang dihasilkan. Nah tantangannya disini adalah memang bagaimana untuk menaikkan efisiensi, yang tentunya akan berdampak kepada nilai ekonomisnya. (RTW) (Oleh Rusminto Tjatur WIDODO, Dosen EEPIS-ITS Surabaya dan mahasiswa Program Doktor jurusan Nano Structure and Advanced Materials, Universitas Kagoshima Jepang) Artoindonesianin untuk antitumor Kompas, 31 Agustus 2002 Tanaman dari marga nangka-nangkaan [Artocarpus (Moraceae)], seperti nangka buah, nangka sayur, cempedak, dan kluwih, adalah tanaman khas tropis. Di beberapa daerah di Tanah Air, penduduk tidak hanya menggunakan buahnya sebagai bahan pangan, tetapi juga daunnya sebagai obat tradisional untuk mengatasi demam, disentri, atau malaria. Nangka-nangkaan ini telah dieksplorasi kelompok penelitian kimia bahan alam di Departemen Kimia Institut Teknologi Bandung (ITB) yang dipimpin Prof Sjamsul Arifin Achmad selama 15 tahun terakhir, bahkan ada yang mendapat penghargaan RUT (Riset Unggulan Terpadu) Award. Kandungan kimia dari spesimen akar, kulit batang, dan batang pohon nangka-nangkaan yang diteliti menghasilkan lebih dari 100 senyawa kimia baru. Salah satu contohnya adalah artoindonesianin. Nama ini telah menjadi nama trivial yang dipublikasikan pada Journal of Natural Product (Amerika Serikat). Artoindonesianin (berasal dari kata Artocarpus dan Indonesia) mungkin memiliki makna harfiah nangka Indonesia atau senyawa kimia dari nangka yang ditemukan pertama kali oleh orang Indonesia atau senyawa kimia dari nangka hasil riset yang didanai rakyat Indonesia. Artoindonesianin adalah senyawa kimia dari kelompok senyawa flavonoid dengan kerangka dasar dibentuk dari molekul artoindonesianin E yang terprenilasi, teroksigenasi, dan/atau tersiklisasi. Unit monomer Hampir semua struktur molekul artoindonesianin baru yang berhasil diilusidasi memiliki pola perpanjangan rantai dengan menggunakan unit monomer isopren. Mungkin unit monomer ini adalah khas untuk tanaman-tanaman bergetah, seperti tanaman karet (lateks yang dihasilkan dari polimerisasi isopren). Senyawa-senyawa flavanoid umumnya bersifat antioksidan dan banyak yang telah digunakan sebagai salah satu komponen bahan baku obat-obatan. Bahkan, berdasarkan penelitian di Jepang, ditemukan molekul isoflavon di dalam tempe. Oleh karena molekul isoflavon bersifat antioksidan maka tempe merupakan sumber pangan yang baik untuk menjaga kesehatan, selain kandungan gizinya tinggi.


Senyawa-senyawa flavonoid dan turunannya dari tanaman nangka-nangkaan memiliki fungsi fisiologi tertentu. Ada dua kategori fungsi fisiologi senyawa flavonoid tanaman nangka-nangkaan berdasarkan sebarannya di Indonesia. Tanaman nangka-nangkaan yang tumbuh di Indonesia bagian barat, produksi senyawa flavanoid diduga berfungsi sebagai bahan kimia untuk mengatasi serangan penyakit (sebagai antimikroba atau antibakteri) bagi tanaman. Sedangkan yang tumbuh di Indonesia bagian timur, produksi senyawa flavanoid berfungsi sebagai alat pertahanan (antivirus). Dengan menggunakan pendekatan fungsi fisiologi ini, uji biologi artoindonesianin dan kerabatnya dilakukan. Aktivitas biologi Uji biologi senyawa-senyawa artoindonesianin terhadap sel tumor P-388 menunjukkan hasil yang menggembirakan. Sel P-388 adalah biakan sel tumor luekemia di laboratorium. Senyawa-senyawa artoindonesianin, artoindonesianin A, dan artoindonesianin B yang diteliti memiliki kemampuan membunuh sel tumor P-388 dengan harga LC50 (konsentrasi mematikan sel tumor percobaan separo) berturut-turut adalah 3,9, 0,2, 3,9 mikrogram per mililiter. Ini adalah kemampuan luar biasa, karena berdasarkan data farmakologi, suatu senyawa layak digunakan sebagai antitumor bila memiliki harga LC50 dibawah 10 mikrogram per mililiter. Hasil penelitian ini merupakan berita gembira bagi penggemar gudeg jogya. Studi molekuler lebih lanjut mengenai kerja artoindonesianin juga sedang dilakukan. Seperti diketahui, kebanyakan sel-sel kanker (tumor ganas) manusia atau penyakit serius lainnya secara molekuler selalu dihubungkan dengan kegagalan fosforilasi protein yang disebabkan oleh aktivasi berlebih atau ekspresi berlebih dari protein kinase atau hilangnya inhibitor sel. Oleh karena itu, eksplorasi artoindonesianin sebagai inhibitor protein kinase sangat membantu penemuan obat-obat antikanker baru. Untuk itu, dukungan finansial dari pemerintah atau industri obat terhadap riset ini perlu digalakkan sehingga obat-obat tradisional kita bisa menjadi tuan rumah di rumah sendiri dan teruji secara ilmiah. Ditulis Zeily Nurachman, Dosen Biokimia, Departemen Kimia IT

Membuat virus polio dari bahan kimia Sumber: BeritaIptek.com Anda percaya kalau virus bisa dibuat dari bahan kimia? Jawabannya bisa anda temukan di jurnal Science volume 297 edisi 9 Agustus 2002. Baru-baru ini Prof. Eckard Wimmer dari State University of New York, Stony Brook dan koleganya berhasil membuat virus polio dari bahan kimia, yaitu dari DNA (deoxyribo nucleic acid). Barisan DNA disintesa dengan meniru barisan DNA virus polio yang alami, dimana dalam penelitian ini digunakan virus polio strain Mahoney. Virus yang disintesa kemudian dibandingkan dengan virus Mahoney baik karakteristiknya maupun tingkat patogennya. Senjata biologi Penelitian ini dilatar-belakangi oleh kondisi dunia saat ini, dimana mikroorgansime banyak digunakan sebagai senjata biologi. Baru-baru ini Amerika Serikat dihebohkan oleh Anthrax yang disebabkan oleh bakteri Bacillus anthracis yang disebarkan oleh orang atau kelompok


yang sampai saat ini belum diketahui pelakunya. Sekarang, virus penyakit cacar (Smallpox) juga ditakuti akan digunakan sebagai senjata biologi. Penyakit cacar ini, sebenarnya sudah punah pada tahun 1977. Sejak itu Badan Kesehatan Dunia (WHO) telah menginstruksikan kepada semua laboratorium untuk memusnahkan virus Smallpox ini, baik stok virus yang diisolasi dari pasien maupun yang digunakan untuk keperluan penelitian, atau menyerahkannya kepada salah satu laboratorium referensi yang ditunjuk WHO yaitu, the Institute for Virus Preparation di Moskow atau CDC (the Centers for Disease Control and Prevention) di Atlanta. Walaupun demikian, Amerika Serikat dan beberapa negara sekutunya mendeklarasikan masih adanya virus Smallpox yang belum diserahkan dan dimusnahkan, dan virus ini sampai ke tangan orang atau kelompok tertentu yang dapat digunakan sebagai senjata biologi. Untuk menghindari ketakutan ini ada beberapa usaha yang dilakukan oleh Amerika. Pertama adalah melakukan imunisasi cacar terhadap warga negaranya. Untuk keperluan ini, seperti yang diberitakan di jurnal Nature Medicine edisi November 2001, Amerika Serikat telah menandatangani kontrak sebesar US $343 juta dengan Acambis, sebuah perusahaan bioteknologi Inggeris untuk produksi vaksin Smallpox sebanyak 40 juta dosis. Usaha lain yang dilakukan Amerika adalah melakukan penelitian terhadap mikroorganisme yang berkemungkinan bisa digunakan sebagai senjata biologi. Pemerintah Amerika telah mengeluarkan dana yang banyak untuk biaya penelitian ini. Apa yang dilakukan oleh Prof. Wimmer ini adalah salah satu wujud dari usaha yang kedua ini. Prof. Wimmer dan koleganya menguji kemungkinan apakah virus bisa dibuat secara artifisial tanpa menggunakan DNA atau RNA (ribo nucleic acid) dari virus murni sebagai bahan dasarnya (template). Kalau virus ini berhasil disintesa, itu menunjukan bahwa ada kemungkinan untuk bisa membuat senjata biologi walaupun mereka tidak memiliki virus itu sendiri. Hal ini lebih dimungkinkan lagi karena seseorang bisa mendapatkan informasi tentang barisan DNA atau RNA dari suatu virus dengan mudah melalui internet. Kenapa virus polio? Kenapa sintesa ini dicoba pada virus polio? Salah satu alasannya adalah karena virus polio adalah virus yang paling kecil dibandingkan dengan virus lainnya. Virus polio termasuk ke dalam famili Picornaviridae (Pico adalah bahasa Yunani yang artinya kecil). Kekecilan virus ini tidak hanya dari ukuran partikelnya saja, tetapi juga dari ukuran panjang genomnya. Virus ini memiliki diameter sekitar 30 nm dan memiliki RNA benang positif (positive strand RNA) sebagai genomnya dengan panjang sekitar 7.5 kilobasa. Setelah terinfeksi ke dalam sel, RNA keluar dari sarangnya dan di dalam sel RNA ini memiliki dua fungsi. Yang pertama adalah sebagai mRNA yang ditranslasikan menjadi protein-protein yang berfungsi untuk pembentukan tubuh dan enzim-enzim yang berfungsi untuk perkembang-biakan (replikasi) virus itu sendiri. Fungsi yang kedua dari RNA ini adalah sebagai bahan dasar (template) untuk pembentukan RNA benang negatif (negative strand RNA). RNA benang negatif ini kemudian digunakan lagi sebagai template untuk membentuk RNA benang positif. Begitu seterusnya sehingga benang positif RNA yang menjadi genom virus ini terus bertambah banyak. RNA yang terbentuk kemudian dibungkus oleh protein-protein pembentuk tubuh dan keluar dari sel sebagai virus baru. Rentetan proses ini dijalankan oleh enzim-enzim dari sel dan dari virus itu sendiri.


Dari proses ini jelas kalau RNA merupakan unsur yang esensial dalam perkembang-biakan virus. Begitu juga untuk mendapatkan virus. Artinya, kalau kita punya RNA dan RNA ini bisa ditransfer ke dalam sel, niscaya virus akan berkembang biak dan dengan mudah akan bisa didapatkan. Biasanya kita bisa mendapatkan virus polio sekitar 24 jam setelah RNA ditransfer dalam sel. Sesuai dengan namanya, infeksi virus polio menyebabkan gejala polio (poliomyelitis) atau lumpuh. Vaksin yang efektif terhadap polio sudah dikembangkan pada tahun enam puluhan dan digunakan untuk program eradikasi/ pemusnahan polio. Dengan program imunisasi yang menggunakan vaksin tersebut, sekarang virus polio liar sudah hampir musnah. Oleh karena itu virus ini tidak lagi dianggap sebagai virus yang berbahaya dan ditakuti karena bisa dikontrol. Ini juga merupakan salah satu kenapa virus ini dipilih sebagai objek. Selain itu alasan lain juga barangkalai karena Prof. Wimmer adalah ahli virus polio. Sintesa virus polio Oleh karena virus polio adalah virus RNA, untuk membuat virus ini dari bahan kimia sebenarnya lebih tepat kalau dimulai dari sintesa RNA. Akan tetapi sintesa RNA, apalagi RNA yang panjang, sangat sulit karena RNA tidak stabil dan mudah terdegradasi. Karena DNA jauh lebih stabil dari pada RNA, dalam penelitian virus RNA, biasanya RNA ditranskripsi balik (reverse transcription) dulu ke DNA. Begitu juga dengan tim ini, mereka juga mengsintesa DNA berdasarkan barisan RNA dari virus polio Mahoney. Fragmen-fragmen pasangan benang positif dan benang negatif DNA dengan panjang rata-rata 69 basa disintesa, dan kemudian disambung baik dengan menggunakan teknik PCR (Polymerase Chain Reaction) maupun menggunakan enzim T4 DNA ligase. Fragmen pasangan DNA yang tersambung kemudian dikloning ke plasmid (sejenis mikroorganisme) yang bisa berkembangbiak pada bakteri Escherichia coli. Dengan perkembangbiakan plasmid yang membawa DNA virus polio ini, akan memperbanyak jumlah DNA, yang pada mulanya hanya ada dalam jumlah yang sangat sedikit. Setelah DNA ini diperbanyak, kemudian ditranskirpsikan menjadi RNA. RNA ini kemudian dimasukan (transfection) ke dalam sel. Di dalam sel, RNA ini akan berfungsi sebagai RNA genome sebagaimana halnya RNA dari virus yang alami. Dengan demikian diharapkan virus akan hidup dan berkembang-biak didalam sel. Seperti yang diharapankan, tim ini berhasil mengembang-biakan virus polio di dalam sel. Virus ini kemudian dianalisa dan dibandingkan dengan virus polio Mahoney yang alami. Dari hasil perbandingan, virus yang disintesa memproduksi protein-protein yang sama dengan virus yang alami. Bentuk dan ukuran kedua virus ini juga mirip. Virus sintesis juga dinetralisasi oleh antobodi yang spesifik menetralisir virus polio tipe 1, sama halnya dengan virus alami. Dari hasil percobaan binatang (tikus), lebih jauh lagi, virus polio sintesis juga mengakibatkan gejala polio dan menyebabkan kematian, walaupun tingkat patogennya lebih rendah dibandingkan dengan virus alami. Dengan metoda ini, tim peneliti dari State University of New York ini telah berhasil membuat virus polio dari bahan kimia. Ini adalah pembuktian yang pertama kali dimana virus bisa dibuat dari bahan kimia. Sebenarnya, metoda yang dipakai oleh tim ini bukanlah metoda yang baru. Metoda ini telah


banyak digunakan untuk mengkloning DNA dari protein-protein. Sama seperti yang dilakukan tim ini, DNA dari protein disintesa, kemudian disambung dan dikloning. Akan tetapi, kebanyakan DNA yang dikloning sangat pendek, sehingga mudah untuk menyambung dan mengkloningnya. Dalam penelitian ini, Prof. Wimmer dan koleganya mampu mengkloning DNA sepanjang 7.5 kilobasa. Inilah kehebatan dari tim ini sehingga hasilnya bisa dimuat di jurnal Science. Implikasinya Keberhasilan Prof. Eckard Wimmer dan koleganya ini telah membuktikan bahwa manusia mampu membuat virus yang barangkali akan digunakan sebagai senjata biologi. Biasanya kita mendapatkan virus dengan cara isolasi dari sampel tertentu dan kemudian mengkulturkannya. Kita juga bisa membuat virus (baru), namun biasanya menggunakan virus alami sebagai template. Akan tetapi dengan teknologi ini, walaupun kita tidak memiliki suatu virus sama sekali, kita bisa membuat virus dengan mencontoh barisan RNA atau DNA virus bersangkutan. Walaupun demikian tentu saja tidak semua orang bisa membuat suatu virus. Hal ini disebabkan selain teknologi dan skil, pembuatan virus ini juga memerlukan banyak dana baik untuk sintesa DNA-nya maupun untuk proses selanjutnya. Pertama dalam masalah teknologi dan skil, tentu saja hanya orang-orang yang terbukti mempunyai pengetahuan dan keahlian tentang virus yang bisa melakukannya. Siapa yang ahli tentang suatu virus, biasanya dapat dilihat dari hasil publikasi tentang virus. Begitu juga masalah dana. Untuk sintesa 7.5 kilobasa DNA saja diperlukan dana kira-kira sebesar US $7,500 (US $ 1 untuk 1 basa). Karena tim ini mengsintesa pasangan ganda DNA, biaya sintesa DNA diperlukan sebesar US $ 15,000. Selain itu penelitian ini dilakukan berkali-kali untuk sampai kepada keberhasilan. Hal ini disebabkan karena walaupun secara teori metoda ini bisa digunakan untuk sintesa virus, keberhasilannya sangat ditentukan oleh banyak faktor. Dalam penelitian ini penulis tidak tahu berapa lama waktu yang dihabiskan oleh tim ini. Tapi dari pengalaman pembuatan virus dengan menggunakan virus asli sebagai bahan dasar, dapat diperkirakan setidak-tidaknya memerlukan waktu sekitar 1 tahun. Lamanya penelitian ini mengakibatkan banyaknya uang yang dihabiskan untuk pembelian enzim-enzim, kit serta bahan-bahan kimia lain yang diperlukan untuk penelitian. Namun, setelah metoda dan teknik untuk pembuatan virus ditemukan, untuk produksi virus selanjutnya tentu saja akan mudah dilakukan. Oleh karena itu, secara total bisa jadi biaya untuk sintesa virus yang akan digunakan sebagai senjata biologi akan lebih murah dari pada produksi senjata kimia atau senjata nuklir. Tetapi juga tidak menutup kemungkinan akan lebih mahal. Hal ini sangat tergantung kepada virus apa yang akan disintesa. Terlepas dari semua ini, tentu saja kita sangat berharap jangan sampai orang-orang yang mampu (mampu karena memiliki teknologi, skil dan dana) membuat virus untuk digunakan sebagai senjata biologi (NTR) (Oleh Dr. Andi Utama , Posdoct JSPS di Dept. Virology II, National Institute of Infectious Diseases )

Radiasi di Planet Mars Berbahaya Suara Pembaruan, 17 Maret 2003


Mengeksplorasi Planet Mars bukan hal aneh bagi astronaut. Planet merah itu agaknya memang menyimpan sejuta misteri. Setelah seputar kandungan air yang mungkin ada di planet itu diteliti, baru-baru ini hal itu terus menjadi bahan diskusi karena masih panjang urusannya. Apalagi, ternyata terdapat fenomena baru, yaitu ternyata Mars memancarkan radiasi. EKSPLORASI - Pesawat ruang angkasa Mars Odyssey tengah mengeksplorasi Planet Mars untuk meneliti kemungkinan adanya radiasi berbahaya di planet tersebut.

Radiasi di Planet Mars disinyalir sangat kuat. Itu dapat membahayakan jiwa astronaut yang dikirim untuk mengeksplorasi planet merah tersebut. Mengenai radiasi di planet tersebut, ilmuwan di lembaga ruang angkasa Amerika Serikat (NASA) mengatakan, sepertinya tidak mungkin ada kehidupan atau makhluk asing sebangsa extraterrestrial yang bisa bertahan hidup di sana karena radiasi dimaksud. Tingginya kadar radiasi baru-baru ini tengah diteliti oleh proyek penelitian yang menggunakan pesawat ruang angkasa Mars Odyssey (MO). "Selain menghitung radiasi, MO sekaligus memperkirakan kemungkinan adanya makhluk asing yang mampu hidup di planet yang berdebu dan berhawa dingin itu," ujar Cary Zeitlin dari the National Space Biomedical Research Institute di Houston kepada CNN baru-baru ini. Menurutnya, kalau benar ada radiasi di sana, dampaknya

cukup besar bagi segala penelitian di planet itu. "Kenyataan itu tidak mengenakkan, terutama berkaitan dengan lingkungan alam di planet itu," kata Cary. Berkaitan dengan penelitian tersebut, pesawat ruang angkasa MO mengambil gambar dan data yang bisa memberi kesimpulan kemungkinan ada radiasi itu. Kesimpulan tentang radiasi itu pun akhirnya bisa diperoleh, setelah data dari proyek MO seharga US$ 300 juta itu diolah di laboratorium propulsi NASA. Selain radiasi, ilmuwan yang meneliti planet merah tersebut juga menjelaskan bahwa Mars mengandung mineral dan elemen yang membentuk permukaan planet itu. Bahkan partikel itu bisa menjadi indikator bahwa pada bagian utara planet tersebut lebih banyak mengandung air ketimbang belahan bagian selatan. Sementara itu, di sekitar kutub utara planet dimaksud, air yang membeku menguasai kawasan dimaksud hingga 75 persen. "Sekitar tiga kaki di atas lapisan air yang membeku itu terdapat lapisan tanah subur. Kami sebetulnya membicarakan tentang lapisan es dengan sedikit campuran kotoran yang ada di sekitar itu," kata William Boynton, seorang ilmuwan yang mengikuti misi MO itu. NASA membicarakan tentang misi ke Mars tersebut berkaitan dengan kemungkinan para astronaut bisa menggunakan es yang ada di planet itu untuk air minum, bahan dan oksigen untuk bernapas.


Temuan tentang radiasi tersebut adalah hal baru yang mengindikasikan bahwa planet itu sebetulnya cukup berisiko untuk dijadikan tempat tinggal bagi makhluk hidup, terutama manusia. Kendati demikian, risiko paling tinggi dalam hal eksplorasi di planet Mars adalah kemungkinan kecelakaan pesawat ruang angkasa yang mengangkut para astronaut ke dan dari planet itu. Demikian kata pemimpin program eksplorasi Mars Society, Robert Zubrin. "Radiasi itu sendiri sebetulnya merupakan sesuatu yang sangat luar biasa dan mungkin bertujuan menyurutkan minat untuk mengeksplorasi planet itu," katanya. Berdasarkan penelitian tersebut, Planet Mars terus dibombardir oleh radiasi dari galaksi dalam jumlah besar yang secara periodik dilakukan matahari. Radiasi akan memberi dampak pada para astronaut dalam orbitnya dan secara efektif dosisnya bahkan 2,5 kali lebih besar daripada radiasi yang diterima manusia di bumi yang diakibatkan oleh bahan-bahan kimia dan alat elektronik. "Hasil perbandingan itu didapat dari the international space station," kata Cary Misi selama tiga tahun itu menurut rencana akan memberi wacana kepada astronaut bahwa ada radiasi di planet itu. Maksudnya, untuk mengetahui batas radiasi tertentu yang direkomendasikan aman bagi astronaut. Lingkungan dan wilayah yang beradiasi di permukaan Planet Mars sebenarnya masih diteliti. Tetapi, kemungkinan risikonya sama saja di semua lokasi, walaupun lapisan tipis atmosfer pada planet merah itu akan memberi beberapa perlindungan. "Radiasi itu kelihatannya sangat berbahaya," komentar ilmuwan MO, Jeffrey Plaut. Kekhawatiran yang paling dirasakan astronaut sewaktu berada di planet itu adalah kemungkinan secara periodik yang diakibatkan proses alami, yaitu proses pembakaran yang terjadi saat Mars garis edarnya sejajar dengan matahari. Sinar matahari akan mengubah partikel yang ada. Fenomena seperti itu terjadi juga di bumi. Hanya saja medan magnet global pada atmosfer bumi akan melawan radiasi. Observasi yang dibuat akhir tahun lalu menunjukkan bombardir radiasi sinar matahari kepada planet itu setidaknya baru berakhir setelah lebih dari satu minggu. "Secara ringkas, astronaut di planet Mars akan hanya mendapat efek radiasi itu dalam jumlah terbatas selama ada penahan radiasi," kata Cary. Menurutnya, hal itu sebetulnya bisa diatur selagi pesawat ruang angkasa itu masih memblokir wilayah radiasi dimaksud. Misi MO itu diharapkan selesai dalam waktu 18 bulan, tetapi kemungkinan misi itu masih akan dilanjutkan. "Apalagi pesawat ruang angkasa itu dilengkapi bahan bakar yang memungkinkan tetap ada pada orbitnya selama lebih dari 20 tahun," jelas Jeffrey Plaut. (N-5)

Polusi Tidak Selamanya Merugikan


Oleh Carrie Dirks Sumber: © 1998 Peregrine Publishers, Inc., All Rights Reserved Kita semua telah mendengar bahwa kadar karbon dioksida dan gas-gas rumah kaca di atmosfer terus - terusan meningkat. Gas-gas ini mengikat energi panas matahari dan meyebabkan suhu bumi bertambah. Tapi sebuah penelitian baru menunjukkan bahwa beberapa macam polutan udara mengubah komposisi kimia awan sehingga awan-awan tersebut lebih banyak memantulkan sinar matahari ke angkasa daripada ke bumi. Fenomena ini dapat mengurangi efek pemanasan global yang disebabkan oleh gas-gas rumah kaca. Robert Charlson, seorang kimiwan atmosfer dari University of Washington, mengatakan bahwa aerosol (yang partikel-partikelnya begitu kecil sehingga terus-terusan bertahan dalam atmosfer) dari polusi industri mempengaruhi komposisi awan. Bekerja sama dengan para ilmuwan dari Consilio Nazionale delle Ricerche, dia menganalisa awan di atas Po River Valley, sebuah daerah industri di Italia Utara. Para peneliti mengambil sampel air dari banyak awan dan menguapkan air tersebut, sebagai upaya membalikkan proses terbentuknya awan. Ketika Charlson dan rekan-rekannya menganalisa awan yang sudah diuapkan itu, mereka menemukan bahwa tekanan permukaan titik2 air berkurang sebanyak 30% dibandingkan nilai tekanan air pada umumnya. Tekanan permukaan adalah gaya yang menarik molekul air ke tengah, menjauhi permukaan. Dalam air, atom hidrogen bermuatan negatif dan atom oksigen bermuatan positif. Ini menyebabkan gaya tarik yang kuat antara hydrogen dan oksigen , yang menyebabkan molekul-molekul air lebih melekat dengan sesamanya daripada dengan molekul-molekul lainnya. Pada saat molekul-molekul lain, seperti polutan udara, bercampur dengan air, mereka mengganggu beberapa ikatan hydrogen ini dan menyebabkan berkurangnya tekanan permukaan. Pada proses pembentukkan awan, tekanan permukaan yang relatif lebih kecil ini menyebakan lebih banyak titik air yang terbentuk, namun dalam ukuran yang lebih kecil. Para ilmuwan memperhitungkan bahwa berkurangnya 30% tekanan permukaan dapat memproduksi 20% titik air lebih banyak dan mengurangi besar titik air itu sebanyak 6% Charlson membandingkan situasi ini dengan bercampurnya air dan gula dengan bercampurnya air dan deterjen. Apabila gula ditambahkan ke dalam sebuah botol air, tidak akan ada gelembung yang terbentuk, walaupun kita menambahkan gula dalam jumlah yang banyak dan mengocoknya. Tapi hanya dengan menambahkan beberapa tetes deterjen saja dapat membuat satu botol itu penuh dengan busa. Cobalah di rumah dan anda akan dapat melihat bagaimana cahaya berefleksi pada setiap busa. Beberapa polutan udara mempunyai sifat seperti gula, sementara yang lainnya bersikap seperti deterjen. Menurut Charlson dan koleganya, bertambahnya jumlah titik-titik air di awan, dapat menyebabkan cahaya matahari 1% lebih banyak terpantul menjauhi bumi. Sangatlah penting untuk diingat bahwa aerosol, selain dapat mengurangi efek gas rumah kaca, dapat pula mengubah kimia dasar komposisi atmosfer. Misi NASA yang dijadwalkan untuk tahun 2003 akan mempelajari atmosfer secara detil dan diharapkan dapat memberi petunjuk mengenai bagaimana aerosol mempengaruhi perubahan iklim.[SI] Menghancurkan Plastik dengan Air Sumber: Laporan Iptek Kompas, 26 Oktober 2002


Dilihat dari jenisnya, limbah plastik merupakan komponen ketiga terbanyak yang dibuang setelah limbah organik dan kertas. Meski dari segi jumlah tidak tergolong banyak, limbah plastik merupakan masalah lingkungan yang terbesar karena materialnya tidak mudah diurai oleh alam, baik oleh curah hujan dan panas matahari, maupun oleh mikroba tanah. Karena ringan, plastik akan cenderung terangkat ke permukaan ketika ditimbun sehingga mengotori lingkungan sekitar. Jika tercecer di badan air, plastik cenderung menyumbat aliran. Bila dibakar akan menimbulkan asap yang membahayakan lingkungan dan kesehatan manusia. Dengan kian meningkatnya kebutuhan barang plastik, limbah ini akan menimbulkan masalah yang kian pelik. Hal ini bisa dilihat dari perkiraan kebutuhan plastik 220 juta penduduk Indonesia pada tahun 2003 yang akan mencapai sekitar 1,35 juta ton, menurut Indonesia Plastic Industries. Material plastik yang sudah dikenal sejak puluhan tahun silam sebagai bahan hasil rekayasa polimer, kini telah muncul dalam berbagai jenis produk mulai dari kantung plastik, tas kresek, sampai komponen berteknologi tinggi seperti barang elektronik, otomotif, dan pesawat terbang. Bahan ini banyak digunakan karena mempunyai banyak sifat unggul, seperti ringan, transparan, tahan air, elastis, dan harganya relatif murah. Selama ini memang telah ada upaya untuk mendaur ulang plastik yang dilakukan oleh pemulung dan industri pendaur ulang plastik, namun tidak semua limbah tertangani dan beberapa jenis plastik seperti styrofoam dan plastik multilayer belum dapat dimanfaatkan. Menurut Tomridjo dari Dana Mitra Lingkungan dalam seminar tentang limbah plastik yang diselenggarakan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), belum lama ini daur ulang yang sudah dilakukan adalah menggunakan proses generik, yaitu satu jenis plastik bekas, diproses menghasilkan plastik yang sama, namun sifat fisiknya lebih rendah. Teknik daur ulang yang lebih baik adalah dengan proses pencampuran, yaitu mencampurkan semua jenis plastik dalam extruder yang melelehkannya pada suhu tertentu kemudian dimasukkan dalam cetakan yang sesuai dengan produk yang diinginkan. Air superkritis Mengolah limbah plastik kemudian dicoba dengan air superkritis atau supercritical hydrogen dioxide (ScH2O). Peneliti BPPT Mohamad Yusman dan Tusy A Adibroto dari Pusat Pengkajian dan Penerapan Teknologi Lingkungan BPPT, pada seminar tersebut mempresentasikan hasil penelitian penggunaan air superkritis ini. Air pada kondisi superkritis, yaitu di atas suhu 374 derajat Celsius dan tekanan di atas 220 atmosfer memiliki sifat yang berbeda dengan air pada kondisi normal atau suhu kamar dan tekanan atmosfer. Pada kondisi yang superkritis, air mampu melarutkan dan mendekomposisi senyawa organik, termasuk plastik dan gas. Plastik yang terdekomposisi akan menghasilkan senyawa dasar penyusunnya, yaitu monomer yang selanjutnya dapat digunakan kembali sebagai bahan baku plastik dengan kualitas yang sama. Namun, karena memiliki suhu dan tekanan kritis tinggi, maka sifat air akan berubah menjadi asam dan memiliki daya korosif terhadap bahan logam reaktornya. Oleh karena itu, masih perlu dilakukan kajian lebih lanjut terhadap penerapan air superkritis (ScH2O) pada berbagai penggunaan industri maupun penanganan berbagai macam limbah, urai Tusy yang


juga direktur di pusat kajian itu. Ditemukannya air superkritis bermula dari hasil percobaan yang dilakukan oleh peneliti dari Perancis Baron Charles Cagniard de la Tour, pada tahun 1821. Setelah itu dilakukan serangkaian penelitian di berbagai perguruan tinggi di dunia untuk memanfaatkan air superkritis guna mendestruksi bahan berbahaya dan beracun, termasuk bahan mudah meledak, propelan, dan bahan kimia dari senjata kimia. Saat ini, ScH2O mulai dikembangkan untuk reaksi senyawa organik. Beberapa kelebihan yang dimiliki medium ini antara lain, kemampuan laju reaksinya yang tinggi, kemampuan mengekstraksi, mendekomposisi, dan menghilangkan polutan dalam limbah, serta dalam mendekomposisi sampah plastik. Dalam keadaan suhu dan tekanan tinggi, air superkritis mampu melarutkan semua senyawa organik, termasuk plastik. Kelarutan senyawa ini sangat tergantung pada suhu, konstanta dielektrika, dan berat jenisnya. Upaya untuk mendapatkan kembali senyawa dasar polimer plastik, yaitu monomer, dilakukan untuk memproduksi plastik kembali dengan kualitas yang sama melalui proses polimerisasi. Beberapa contoh depolimerisasi adalah PET menjadi asam terephthalate dab ethylene glycol. Nylon 6 menjadi konstanta dielektrika caprolactam dan air. Kelebihan ScH2O sebagai medium untuk depolimerisasi dibandingkan dengan fluida lain yang dapat digunakan sebagai fluida superkritis antara lain harganya murah, tidak beracun, serta tidak mudah terbakar dan meledak. Tidak menghasilkan jelaga atau karbon karena reaksinya dalam sistem tertutup. Reaksi juga dapat dilakukan tanpa menggunakan bantuan katalis. Namun, kekurangannya, ScH2Omemerlukan suhu dan tekanan kritis yang lebih tinggi dibandingkan fluida lain. Bandingkan dengan metanol dan toluene yang memerlukan suhu 239,5oC dan 318,6oC serta tekanan 8.10 dan 4.11 Mpa. Di samping itu, keasaman air akan meningkat pada suhu tinggi, yang ditunjukkan oleh kenaikan konsentrasi ion hidrogen 30 kali lipat dibandingkan dengan air pada kondisi normal. [yun]

KIMIA itu sukar? Sering terdengar banyak keluhan bahwa belajar kimia sangat sukar. Di antara beberapa keluhan adalah: Saya tidak cukup cerdas untuk belajar kimia, saya tidak dapat mengikuti jalan pikir kimiawan, saya takut gagal di mata pelajaran kimia, ingatan saya tidak cukup kuat untuk mengingat rumus dan fakta kimia.Yang harus pertama sekali diubah justru pandangan-pandangan keliru tentang Anda sendiri tadi. Pertama sekali Anda harus percaya bahwa Anda mampu untuk belajar kimia. Anda yakin bahwa kalau belajar dengan baik Anda akan sukses. Jadi pada dasarnya belajar kimia tidak berbeda dengan Anda belajar pelajaran lain ataupun Anda belajar naik sepeda. Yang sangat diperlukan adalah tekad dan keyakinan kuat kalau Anda bekerja dengan baik Anda akan sukses. Setelah tekad dan keyakinan ada, barulah Anda perlu tahu beberapa kiat untuk mendapatkan keterampilan kimia. Perlu diingat sama dengan Anda belajar sepeda, keterampilan itu akan Anda dapat kalau Anda berlatih, tidak cukup dengan membaca teori bersepeda tanpa pernah mempraktikkan.


Berikut beberapa pendekatan yang telah terbukti membantu banyak orang untuk belajar kimia. Ciptakan gambaran nyata apa yang Anda pelajari Kebanyakan hal yang dipelajari dalam kimia adalah hal yang abstrak. Atom, molekul, ikatan kimia, elektron adalah barang-barang yang tidak dapat secara langsung dilihat dan dirasakan. Sebuah gambar akan membantu Anda untuk mengingat dan mengerti dengan baik konsep penting. Atom misalnya dapat Anda bayangkan sebagai sebuah bola, dan setiap unsur memiliki bola yang berbeda berat dan warna misalnya. Cobalah untuk mengaitkan apa yang dipelajari dengan kehidupan sehari-hari Semua bahan yang ada di alam ini adalah bahan kimia. Udara, pohon, batuan, plastik, kosmetik, dan seterusnya. Masalahnya adalah bahan-bahan tersebut biasanya bukan bahan yang murni, tetapi berupa campuran yang rumit. Untuk membuat mudah dimengerti, diajarkan kimia dari bahan yang murni atau campuran paling dua bahan. Memang sering akan dijumpai kelakuan bahan murni jauh berbeda dengan kelakuan campuran bahan. Nah, dengan selalu mencoba untuk mengaitkan apa yang dipelajari dengan apa yang ada dalam keseharian akan membuat apa yang dipelajari menjadi lebih bermakna. Sebagai contoh, dalam keseharian kita sering membuat minuman sirup, dengan menambahkan segelas air pada dua-tiga sendok makan sirup. Bila yang kita lakukan terbaik, kita tambahkan dua-tiga sendok makan air ke dalam satu gelas sirup, tentu tidak akan enak diminum karena sirupnya terlalu kental. Di sini kita mendapat pengalaman tentang pengertian konsentrasi larutan. Hubungkan gambaran makro dengan gambaran mikro Garam dapur dalam bahasa kimia dapat berarti padatan putih yang juga kita gunakan untuk mamasak atau bahan yang tersusun atas ion Na+ dan Cl-. Gambaran pertama adalah gambaran makro, yang kedua adalah gambaran mikro. Gambaran mikro adalah yang tidak pernah kita saksikan secara langsung, yang Anda harus hadirkan dalam bayangan. Gambaran makro adalah kumpulan dari bertrilyun-trilyun atom atau ion sehingga dapat kita lihat, sentuh dan rasakan. Karena kimia berbicara dengan kedua bahasa, tugas Anda adalah mempelajari bahan dan sifatnya dari kedua pandangan itu. Gambaran mikro sering digunakan untuk merasionalisasi apa yang terjadi pada skala makro. Kita misalnya merasionalisasi sifat getas dari kristal ionik karena pada krisal ionik tersusun ion yang berlawanan muatan berdampingan. Bila dikenai tekanan, maka ion yang sama muatannya mungkin akan berdampingan, yang berakibat terjadi tolak-menolak sehingga mudah pecah. Belajar dengan rutin dan segera perbaiki kesalahan Yang juga unik dari pelajaran kimia adalah banyak sekali konsep yang dibangun secara bertahap, satu konsep mendasari konsep berikutnya; konsep yang berikutnya lagi dapat dimengerti kalau dua konsep terdahulu sudah dimengerti dengan baik, dan seterusnya. Konsep-konsep berikutnya sering dimunculkan dengan kecepatan yang lebih tinggi dari konsep sebelumnya. Nah, dengan keadaan seperti ini nasihat yang sudah sering Anda dengar menjadi penting: Belajarlah secara rutin. Ini juga merupakan kunci dari belajar apa saja, kalau kembali ke contoh belajar sepeda. Kalau sebelum Anda belum menguasai bersepeda, Anda hanya belajar satu hari dalam setiap bulannya, dapat dibayangkan kapan Anda baru akan menguasai.


Belajar secara rutin juga memungkinkan Anda untuk segera tahu masalah atau kesalahan yang Anda buat dan dengan cepat pula Anda dapat mencari penyelesaiannya. Penting sekali Anda pelajari kesalahan Anda dan segera mencari penyelesaian yang tepat, sebab kalau tidak Anda akan mengulang kesalahan yang sama. Gunakan cara yang berbeda untuk hal yang berbeda Kimia bukan hanya hitung-menghitung, walaupun kemampuan itu merupakan komponen penting dalam kimia. Kimia juga berisi beberapa fakta yang harus diingat, kosakata khusus yang harus dipelajari, hukum-hukum yang mengaitkan satu ide dengan ide lain yang harus dimengerti. Mempelajari fakta tentu lain caranya dengan mempelajari teknik berhitung, lain lagi dengan mempelajari hukum. Untuk mengigat fakta dengan lebih baik, sering Anda diberi contoh untuk membuat apa yang disebut jembatan keledai. Misalnya unsur-unsur golongan alakali Anda ingat dengan: Hajah Lina Naik Kuda Rebutan Cowok sampai Frustasi. Cara yang lain misalnya dengan menuliskan, dengan membuat kartu dan bermain dengan kartu itu dan sebagainya. Untuk mempelajari konsep dengan baik Anda harus belajar dengan aktif. Maksudnya Anda harus mencatat dengan baik konsep yang Anda pelajari, perhatikan benar-benar kata-kata kunci dalam pengertian konsep tersebut, cari contoh-contoh tambahan untuk konsep itu, hubungkan dengan konsep yang telah dipelajari sebelumnya. Selain itu, Anda juga harus sensitif dengan bahasa kimia. Sering oksigen itu berarti O2 maupun O. Misalnya dalam kalimat oksigen adalah komponen penting dalam atmosfer, yang dimaksud adalah O2. Sedang dalam kalimat hitung kadar oksigen dalam mineral apatit, maka yang dimaksud adalah O. Nah, kensensitifan itu Anda akan peroleh jika Anda belajar secara kontinu, sama dengan kesensitifan kaki Anda mengenali bentuk pedal sepeda tumbuh dengan seringnya Anda belajar naik sepeda. Untuk mempermudah mempelajari hukum-hukum dalam kimia Anda dapat menggunakan teknik: pelajari dengan baik fakta dan konsep yang mendasari, gunakan kata-kata Anda sendiri untuk mengungkapkan lagi hukum tersebut, tentukan keberlakuan hukum tersebut, dan tentukan pula apa yang dapat dicapai dengan hukum tersebut. Sebagai contoh hukum gas ideal pV = nRT, tanyakan apa gas ideal itu? Kemudian perhatikan hukum itu hanya berlaku untuk gas ideal, gas nyata tidak akan mengikuti persamaan itu, dan Anda pun harus dapat sampai menghayati bahwa dengan hukum ini Anda dapat menghitung salah satu dari p, V, n atau T bila tiga yang lain diketahui. Yang harus diingat, hukum (rangkuman keteraturan) sering mempunyai kekecualian, Anda harus ingat dengan baik kekecualian ini: misalnya, semua senyawa sulfida tidak melarut, kecuali (NH4)2S. Demikian beberapa tips, ingat sekali lagi, tips ini hanya akan bermanfaat kalau Anda menggunakannya dalam belajar dengan kontinu. (Oleh Ismundar, PhD, Dosen Kimia ITB) Polimer Biodegradable


Sumber: Kompas, 28 Pebruari 2003 PENGGUNAAN polimer sebagai material teknik terus menunjukkan perkembangan yang sangat pesat. Plastik adalah salah satu contohnya. Ketidakmampuan mikroorganisme untuk menguraikan material ini menimbulkan masalah sampah nonorganik, yang jika tidak ditangani dengan baik akan menimbulkan masalah yang sangat serius. Usaha-usaha untuk mendaur ulang dengan menggunakannya sebagai material untuk produk baru menghasilkan produk dengan kualitas yang rendah. Teknik pencampuran secara fisik dengan mencampurkan polimer-polimer sintetik (polistirena, polietilena, dan lainnya) dengan polimer alam (kanji, tepung tapioka, singkong, dan lainnya) selain menghasilkan poliblend yang terbiodegradasi secara parsial (bagian polimer alam) juga menghasilkan material yang sering kali tidak layak untuk digunakan sebagai material teknik. Sehingga diperlukan usaha-usaha lain untuk membuat polimer biodegradable. Belajar dari alam Bertanyalah pada alam, karena alam sering kali menyimpan jawaban terhadap persoalan yang kita hadapi termasuk untuk memecahkan masalah ini. Polimer biodegradable adalah molekul-molekul besar (macromolecules) yang dapat dihancurkan atau diuraikan oleh mikroorganisme, khususnya bakteri dan jamur. Alam sebagai penghasil polimer terbesar memberikan petunjuk bagaimana mensintesis biopolimer. Alam menunjukkan bahwa ikatan-ikatan asetal pada kanji (starch) dan selulosa, ikatan amida pada peptida dan protein, serta ikatan ester pada poli (hidroksi fatty acids) sangat mudah untuk diuraikan, sedangkan ikatan karbon-karbon pada lignin dan karet alam sulit untuk diuraikan. Selain menunjukkan tipe ikatan yang mudah diuraikan, alam juga menunjukkan parameter-parameter apa saja yang harus dicapai. Dekstrin diuraikan dengan lebih mudah dan lebih cepat dibandingkan dengan kanji berbobot molekul tinggi dan non kristalin, kanji yang hidrofilik diuraikan lebih mudah dibandingkan dengan kanji yang kristalin dan kurang hidrofilik. Polimer struktural Biodegradable juga berarti proses pengomposan (composting). Polimer-polimer yang mampu dikomposkan (compostable) harus memenuhi beberapa kriteria, yaitu mengandung salah satu dari jenis ikatan asetal, amida, atau ester, memiliki berat molekul dan kristalinitas rendah, serta memiliki hidrofilitas yang tinggi ( lihat gambar 1). Persyaratan ini sering kali bertentangan dengan permintaan masyarakat, kebutuhan pasar, dan spesifikasi teknik. Sehingga jalan kompromi pengaruh berat molekul, kristalinitas dan hidrofilitas terhadap biodegradabilitas dan sifat mekanik harus ditempuh. Pengomposan yang sempurna sampai ke tahap mineralisasi akan menghasilkan karbon dioksida dan air. Hal ini kurang disukai karena tidak memperbaiki kesetimbangan CO di udara, energi yang terkandung di dalam material yang dikomposkan tidak dapat di recovery serta tidak memungkinkan material diubah menjadi material-material dasar yang dapat digunakan kembali (reusable). Hanya pengomposan terkontrol yang akan menghasilkan kompos yang dapat digunakan untuk kebutuhan pertanian dan kehutanan.


Polimer biodegradable dapat diperoleh dengan tiga cara, yaitu biosintesis seperti pada kanji dan selulosa, proses bioteknologi seperti pada poli (hidroksi fatty acids), dan dengan proses sintesis kimia seperti pada pembuatan poliamida, poliester, dan poli (vinil alkohol). Kanji dan selulosa diperoleh langsung dari sintesis alam, dengan jalan ini dapat diperoleh biopolimer dalam kuantitas yang besar dan murah, tetapi memiliki kelemahan dalam hal penyerapan air yang tinggi dan tidak dapat dilelehkan tanpa bantuan aditif. Poli (hidroksi fatty acid) dihasilkan oleh mikroorganisme dengan proses bioteknologi. Material ini sekarang sudah tersedia di pasar dengan harga yang tinggi karena proses isolasi dan pemurniannya yang rumit. Patut diperhatikan bahwa polimer ini disintesis dari glukosa, glukosa diperoleh dari proses penguraian secara fermentasi (fermentative breakdown) dari biopolimer kanji. Sintesis kimia memberikan lebih banyak kemungkinan untuk memproduksi polimer biodegradable. Poliester dengan berat molekul dan kristalinitas tinggi serta memiliki sifat hidrofilitas yang rendah diketahui sebagai salah satu material teknik yang penting, tetapi sifat-sifat tersebut mempunyai pengaruh negatif terhadap kemudahan polimer tersebut untuk dibiodegradasi (biodegradability). Alifatik poliester dapat dianggap sebagai langkah pertama untuk mengompromikan sifat - sifat di atas. Polimer fungsional Salah satu polimer fungsional yang penggunaannya sangat besar adalah poli (karboksilat), misalnya, digunakan di dalam detergen dan larutan pembersih (cleaner). Polimer ini berfungsi untuk mencegah penumpukan calcareous (endapan putih dari kalsium) pada saat pemanasan cucian. Sebelum tahun 1980 dunia industri menggunakan fosfat dalam jumlah yang besar untuk mencegah calcereous. Pada tahun 1980 ditemukan kombinasi yang sangat efektif antara poli (karboksilat), kopolimer dari asam akrilat dan asam maleat, dan zeolit sebagai pengganti fosfat di dalam detergen (lihat gambar 2). Poli (karboksilat) jenis ini tidak dapat didegradasi oleh mikroorganisme, sehingga kalsium-poli (karboksilat) tetap terlarut di dalam larutan pencuci. Hal ini tentu sangat berbahaya karena dapat memengaruhi kesehatan masyarakat dan unsur hara di dalam tanah. Usaha-usaha telah dilakukan untuk mendapatkan poli (karboksilat) yang secara sempurna dapat diuraikan menjadi karbon dioksida dan air. Penambahan elemen-elemen struktural ke dalam kopolimer asam akrilat dan asam maleat menghasilkan polimer yang terbiodegradasi sebagian. Jadi, terpolimer asam akrilat, asam maleat, dan vinil asetate, bahkan dengan jumlah poli (vinil alkohol) yang banyak belum dapat menghasilkan polimer yang terbiodegradasi secara sempurna. Usaha lain dengan membuat percabangan (grafting) kanji pada rantai utama hanya menghasilkan biodegradasi parsial pada bagian kanji, sedangkan bagian yang lain masih tidak dapat diuraikan. Walaupun pengurangan berat molekul mempunyai pengaruh positif terhadap biodegradability tetapi masih belum menghasilkan polimer yang terbiodegradasi sempurna. Perlu dicari cara lain untuk mendapatkan struktur polimer baru yang memiliki fungsi yang


sama dengan poli (karboksilat) tetapi dapat diuraikan dengan sempurna oleh mikroorganisme. Sekali lagi, alam memberikan jawaban terhadap masalah ini. Binatang remis (mussel) menggunakan protein untuk mengubah kalsium terlarut menjadi senyawa kristalin. Senyawa ini digunakan untuk membentuk kulit atau tempurungnya. Lapisan tengah dari tempurung ini mengandung prisma kalsium karbonat sedangkan bagian dalamnya mengandung lembaran-lembaran kalsium karbonat yang sangat halus. Prisma dan lembaran kalsium karbonat menyebabkan efek warna-warni pada tempurungnya. Protein yang terlibat dalam proses kristalisasi ini mempunyai kandungan asam aspartat yang tinggi. Jadi, fungsi poli (asam aspartat) dalam sistem biologis adalah untuk mengontrol transpor dari garam-garam anorganik yang sedikit larut dalam air dengan cara pengikatan ion secara selektif. Hal ini sesuai dengan fungsi poli (karboksilat) di dalam detergen. Pembuatan poli (asam aspartat) dilakukan melalui sistesis poli (aspartiimides) yang dihidrolisa dengan natrium hidroksida untuk menghasilkan garam natrium dari poli (asam aspartat) yang terlarut. Polimer ini menunjukkan fungsi yang sama dengan poli (karboksilat) di dalam aplikasi detergen dan terbiodegradasi secara sempurna oleh mikroorganisme. (Oleh Nurudin Budiman, Mahasiswa S-3 Ilmu Material UI)

Ozon, Kawan atau Lawan Sumber: Kompas, 18 Maret 2003 Mendengar kata ozon, rasanya sudah tak asing lagi bagi kita. Ozon menjadi pusat perhatian, ketika masyarakat internasional ramai membicarakan akan diketemukannya "ozone hole" pada lapisan ozon di atas atmosfer daratan antartika oleh para peneliti dari BAS (British Antarctic Survey) pada tahun 1984. Selain ozon di atas atmosfer, kita mengenal keberadaan ozon yang ada disekeliling kita. Ozon mulai banyak dipergunakan dalam berbagai kegiatan industri, pengawetan bahan makanan, dan sterilisasi peralatan kedokteran. Disisi lain ozon merupakan gas beracun yang sangat berbahaya. Ozon merupakan zat yang mudah bereaksi dengan molekul lain disekitarnya. Ozon diudara dalam konsentrasi sekitar 1 ppm (satu dalam satu juta) dapat mengakibatkan orang sulit untuk bernapas, dan pada kandungan di atas 50 ppm, ozon akan dapat membawa kita pada kematian. Dewasa ini ozon banyak dipergunakan dalam berbagai bidang industri, serta semakin meningkatnya polusi udara dari berbagai kegiatan industri yang merupakan sumber terbentuknya ozon secara alami, pemahaman yang benar akan ozon menjadi sangat penting. Ozon Ozon pertama kali ditemukan oleh C F Schonbein pada tahun 1840. Penamaan ozon diambil dari bahasa yunani OZEIN yang berarti smell atau bau. Ozon dikenal sebagai gas yang tidak memiliki warna. Soret pada tahun 1867 mengumunkan bahwa ozon adalah sebuah molekul gas yang terdiri tiga buah atom oksigen. Secara alamiah ozon dapat terbentuk melalui radiasi sinar ultraviolet pancaran sinar Matahari.


Chapman menjelaskan pembentukan ozon secara alamiah pada tahun 1930. Di mana ia menjelaskan bahwa sinar ultraviolet dari pancaran sinar Matahari mampu menguraikan gas oksigen di udara bebas. Molekul oksigen tadi terurai menjadi dua buah atom oksigen, proses ini kemudian dikenal dengan nama photolysis. Lalu atom oksigen tadi secara alamiah bertumbukan dengan molekul gas oksigen yang ada disekitarnya, lalu terbentuklah ozon. Ozon yang terdapat pada lapisan stratosphere yang kita kenal dengan nama ozone layer (lapisan ozon) adalah ozon yang terjadi dari hasil proses alamiah photolysis ini. Proses semacam ini terjadi pula pada smog (kabut) yang banyak kita dapati di kota-kota besar seperti Jakarta, yang sarat dengan polusi udara. Gas NOx dan hydrocarbon dari asap buangan kendaraan bermotor dan berbagai kegiatan industri, merupakan sumber pembawa terbentuknya ozon. Selain proses alamiah, ozon juga dapat dibuat dengan mempergunakan peralatan antara lain dengan metode electrical discharge dan sinar radioaktif. Pembuatan ozon dengan electrical discharge pertama kali dilakukan oleh Siemens pada tahun 1857 dengan mempergunakan metode dielectric barrier discharge. Pembentukan ozon dengan electrical discharge ini secara prinsip sangat mudah. Prinsip ini dijelaskan oleh Devins pada tahun 1956. Ia menjelaskan bahwa tumbukan dari electron yang dihasilkan oleh electrical discharge dengan molekul oksigen menghasilkan dua buah atom oksigen. Selanjutnya atom oksigen ini secara alamiah bertumbukan kembali dengan molekul oksigen di sekitarnya, lalu terbentuklah ozon. Dewasa ini, metode electrical discharge merupakan metode yang paling banyak dipergunakan dalam pembuatan ozon diberbagai kegiatan industri. Manfaat dari ozon Pemanfaatan ozon telah dilakukan lebih dari seratus tahun yang lalu. Ozon pertama kali di pergunakan oleh Nies dari Prancis pada tahun 1906 untuk membersihkan air minum. Berawal dari kesuksesan Nies ini di berbagai negara Eropa penggunaan ozon untuk mengolah air minum berkembang pesat. Di Asia, pemanfaatan ozon untuk mengolah air minum pertama kali dilakukan di Kota Amagasaki, Jepang, pada tahun 1973. Namun, pemanfaatan pada waktu masih terbatas hanya untuk menghilangkan bau. Di Amerika, pemanfaatan ozon termasuk lambat, ozon dipergunakan pertama kali pada pusat pengolahan air di Los Angeles pada tahun 1987. Memasuki tahun 1990-an pemanfaatan ozon berkembang sangat pesat. Berbagai pemanfaatannya antara lain, ozon untuk pengolahan air minum dan air limbah, ozon untuk sterilisasi bahan makanan mentah, serta ozon untuk sterilisasi peralatan. Luasnya ruang lingkup penggunaan ozon ini tidak terlepas dari sifat ozon yang dikenal memiliki sifat radikal (mudah bereaksi dengan senyawa disekitarnya) serta memiliki oksidasi potential 2.07 V. Ozon dengan kemampuan oksidasinya dapat menguraikan berbagai macam senyawa organik beracun yang terkandung dalam air limbah, seperti benzene, atrazine, dioxin (Daito, 2000), dan berbagai zat pewarna organik (Sugimoto, 2000).


Melalui proses oksidasinya pula ozon mampu membunuh berbagai macam microorganisma seperti bakteri Escherichia coli, Salmonella enteriditis, serta berbagai bakteri pathogen lainnya (Violle, 1929). Ozon juga dapat dipergunakan untuk mengawetkan bahan mentah makanan seperti daging dan ikan dengan menghambat perkembangan jamur (Kuprianoff, 1953). Hal yang sama juga dipergunakan untuk menghambat perkembangan jamur (Botrytis cinerea) pada sayur-mayur dan buah-buahan (Barth, 1995). Dalam bidang kedokteran ozon mulai banyak dipergunakan setelah ditemukannya alat penghasil ozon untuk sterilisasi kedokteran oleh J Hansler pada tahun 1957. Penggunaan ozon dalam bidang kedokteran antara lain adalah untuk mencuci peralatan kedokteran. Ozon dapat pula dipergunakan untuk meperlancar jalannya aliran darah. Di Jepang penggunaan ozon sebagai salah satu metode untuk mencuci peralatan kedokteran telah mendapatkan pengesahan dari Departemen Kesehatan dan Kesejahteraan pada tahun 1995. Akibat buruk dari ozon Berdasarkan pengamatan lembaga NIOSH (1987), ozon dalam konsentrasi sekitar 24.5-36 ppm dapat meracuni berbagai macam binatang, seperti kucing, kelinci, dan marmot. Dilaporkan juga bahwa ozon dapat meracuni manusia bahkan bisa sampai membawa pada kematian apabila kita menghirup ozon dengan konsentrasi 50 ppm selama kurang lebih 1 jam. Pesatnya pemakaian ozon dalam berbagai bidang industri dewasa ini mengharuskan kita untuk memperhatian akan efek buruk dari ozon ini. Diberbagai negara maju, seperti Jerman, Jepang, AS, dan Swiss, batas kadar konsentrasi penggunaan ozon gas dalam berbagai kegiatan industri adalah 0.1 ppm (ILO, 1997). Sedangkan kadar ozon dalam air hingga 0.05 ppm tidak membahayakan tubuh manusia (Asbury, 1980). Perlu kita ketahui bahwa, pada konsentrasi sekitar 0.02 ppm, keberadaan ozon dalam udara sudah dapat kita rasakan dari baunya. Akibat lain adalah ozon yang terjadi dalam secara alamiah di dalam smog. Selain dapat mengganggu pernapasan kita, ozon di dalam smog akan bereaksi juga dengan berbagai gas hydrocarbon yang dihasilkan dari asap kendaraan bermotor dan asap pabrik. Reaksi dari ozon dengan gas hyrocarbon ini dilanjutkan dengan terbentuknya asam nitrat dan asam sulfate yang selanjutnya dapat menimbulkan hujan asam, yang selain membahayakan manusia juga dapat merusak berbagai ekosistem air. Demikian pula halnya dengan penyimpanan ozon. Ozon, aktif species yang mempunyai sifat radikal ini, memerlukan juga perhatian khusus dalam penyimpanannya. Kadar 100 persen ozon pada suhu kamar mudah sekali meledak. Ozon akan aman disimpan pada suhu di bawah -183 oC dengan kadar ozon dalam campuran ozon dan oksigen dibawah 30 persen. Sekarang ozon kebanyakan disimpan dalam bentuk ozonized water atau ozonized ice. Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan, disatu pihak ozon bagaikan kawan, karena sangat bermanfaat. Namun, di lain pihak ozon bagaikan lawan, karena akan merupakan racun yang


mematikan apabila kita tidak memperhatikan tata cara, serta batas dan kadar dalam penggunaannya. (Oleh Dr Anto Tri Sugiarto MEng Peneliti KIM-LIPI)

Ion negatif dan kesehatan Sumber: Berita IPTEK 24 Februari 2003 Coba bandingkan saat kita berada di daerah puncak kota Bogor dengan saat kita berada di pusat kota Jakarta. Betapa udara di daerah puncak terasa lebih segar dan menyejukkan, hatipun merasa senang. Namun kita tidak perlu khawatir, sebentar lagi kita juga dapat merasakan udara bersih dan segar walaupun kita berada di pusat perbelanjaan atau perkantoran di tengah kota Jakarta. Dewasa ini diberbagai pusat perbelanjaan dan perkantoran di kota metropolitan Tokyo semakin banyak orang mempergunakan Ionizer (mesin penghasil ion). Ionizer, yang dengan ion negatif yang dihasilkannya dapat dipergunakan untuk membersihkan udara sekaligus menjadikan udara terasa segar walaupun kita berada di tengah pusat kota Tokyo yang penuh dengan berbagai polusi udara. Saat ini di Jepang pemanfaatan ion negatif sebagai sarana untuk membersihkan udara dalam ruangan meningkat sangat pesat. Menurut JEMA (Japan Electrical Manufacturers Association), penjualan peralatan air cleaner yang dilengkapi dengan ionizer pada tahun 2001 meningkat hamper 50 % dibandingkan pada tahun sebelumnya. Hal ini diperkirakan akan terus meningkat pada tahun-tahun berikutnya. Pesatnya penjualan air cleaner ini sebenarnya tidak terlepas dari propaganda ion negatif yang dikabarkan selain dapat membersihkan udara dan juga baik untuk kesehatan, ion negatif juga bermanfaat dalam membunuh virus dan bakteri yang ada di udara sekitar kita. Namun benarkah ion negatif itu baik untuk kesehatan?. Menurut Professor Itaru Yasui dari Tokyo University, kemampuan ion negatif untuk membunuh virus dan bakteri menunjukkan bahwa ion negatif justru berbahaya bagi kesehatan manusia. Ion negatif Sebuah atom atau molekul disebut ion, apabila dari kondisi yang stabil atom atau molekul tersebut melepaskan atau menangkap sebuah elektron. Ion diketemukan pertama kali oleh fisikawan Jerman, Julius Elster dan Hans Friedrich Geitel pada tahun 1899. Ion dikatakan sebagai ion positif atau negatif tergantung dari jumlah elektron dan proton yang dimilikinya. Ion negatif adalah ion yang memiliki jumlah elektron lebih banyak dari jumlah proton, sedangkan ion positif adalah sebaliknya. Udara disekitar kita mengandung banyak ion positif dan negatif. Ion-ion ini terbentuk secara alamiah akibat radiasi dari sinar kosmik, gelombang elektromagnetik, sinar matahari, cahaya lampu, air terjun dan lain sebagainya. Saat udara cerah konsentrasi ion negatif diluar gedung atau bangunan adalah sekitar 200-800 per cm3, sedangkan ion positif konsentrasinya sekitar 250-1500 per cm3. Di dalam ruangan ion-ion tersebut diketemukan dalam konsentrasi lebih rendah.


Ion negatif yang terbentuk di udara akibat radiasi alamiah tersebut sebagian besar adalah oksigen ion (O2-), karbon trioksida ion (CO3-), nitrogen dioksida ion (NO2-) dan nitrogen trioksida ion (NO3-). Ion-ion negatif ini didapati berada dalam keadaan stabil di udara dengan cara berikatan dengan molekul air disekitarnya. Itulah sebabnya mengapa ion-ion negatif banyak kita dapatkan pada waktu hujan turun atau disekitar air terjun dengan kandungan konsentrasi ion negatifnya bisa mencapai 10.000-20.000 per cm3. Sedangkan konsentrasi ion negatif di daerah perkotaan sangat rendah. Hal ini dikarenakan udara perkotaan sarat dengan polusi dari berbagai asap industri dan kendaraan bermotor yang banyak mengandung gas serta partikel (sampah udara) yang umumnya bermuatan positif. Gas dan partikel tersebut antara lain, Nitrogen monooksida (NO), Ammonium ion (NH4+), Asetaldehid (CH3CHO), Asam asetat (CH3COOH). Gas dan partikel ini sangat mudah bereaksi dengan ion negatif yang terbentuk secara alamiah di udara. Akibatnya kandungan konsentrasi ion negatif di daerah perkotaan sangat rendah sekitar 100-200 per cm3. Ion negatif dan kesehatan Berbagai penelitian tentang hubungan dari ion negatif dan kesehatan telah dilakukan sejak sejak satu abad yang lalu. Penelitian banyak dilakukan terutama di negara Jerman dan Rusia. Pada tahun 1919 fisikawan Rusia A. L. Tchijevsky pertama kalinya berhasil menjelaskan tentang aksi biologi dan fisika dari unipolar ion. Keberhasilan ini dilanjutkan Tchijevsky dengan konsep ionisasi udara dalam proses pengobatan dibidang kedokteran dengan menciptakan ionizer bertegangan tinggi yang dikenal dengan nama Lustre (1930), dan mendemonstrasikan efek biologi dan medikal dari ion negatif pada pernapasan hewan dan pasien hipertensi serta asma. Mekanisme efek biologi dan medikal dari ion negatif baru dijelaskan kemudian oleh A. P. Krueger dari Jerman pada tahun 1960. Krueger menjelaskan bahwa dengan menghirup ion negatif dapat menurunkan kandungan level serotonin dalam darah. Serotonin adalah sejenis hormon saraf yang bersifat depresan, yang dimana kelebihan serotonin dapat mengakibatkan mental depresi dan juga dapat menimbulkan penyempitan pada saluran pernapasan. Hal ini dibuktikan juga oleh Sulman dengan melalui percobaan terhadap para pasien yang terkena angin Sharaf atau Hamsin yang mengalami peningkatan serotonin 1000 kali lipat dari orang biasa, dan sembuh setelah melalui terapi ion negatif (1974). Untuk mengetahui lebih lanjut efek dari ion negatif terhadap serotonin tersebut, Professor Tomoo Ryusi dari Tokyo Metropolitan University mengadakan percobaan terhadap 10 orang atlit sepeda. Ryusi mencoba mengamati kandungan serotonin dalam darah yang meningkat setelah melakukan olah raga sepeda selama 60 menit. Dari data yang didapat diketahui bahwa, bagi para atlit yang beristirahat di ruangan yang mengandung ion negatif 10.000 per cm3 didapati kandungan serotonin menurun hingga 50% dalam waktu 30 menit. Sedangkan para atlit diruangan yang hanya mengandung negatif ion 200-400 per cm3 kandungan serotonin justru bertambah banyak. Para atlit merasa lebih rileks di ruangan yang banyak mengandung ion negatif. Disisi lain ion negatif juga diketahui berguna untuk menetralkan Superoksida. Superoksida dalam darah yang sebenarnya berfungsi untuk membunuh mikroorganisma dalam tubuh manusia, terkadang justru sebaliknya malah dapat merusak sel-sel dalam tubuh apabila kadar konsentrasinya terlalu tinggi (I. Fridovich, 1960). Sedangkan dengan adanya ion negatif akan


dapat menambah jumlah enzim SOD (superoksida dismutase) yang berfungsi untuk mengurangi kadar superoksida dalam darah. Ion negatif dan sterilisasi Selain berguna bagi kesehatan tidak sedikit data-data yang menunjukkan bahwa ion negatif dapat juga dipergunakan untuk sterilisasi virus serta bakteri. Diantaranya ion negatif dapat membunuh bakteri E.Coli (K. H. Kingdon, 1960), Micrococcus Pyogenes dan virus Influenza (A. P. Krueger, 1976). Baik Kindon maupun Krueger mempergunakan konsentrasi ion negatif sebanyak 50.000-5.000.000 per cm3 dalam berbagai eksperimennya tersebut. Selanjutnya mekanisme dari proses membunuh bakteri ini dijelaskan oleh N. I Goldstein (1992) sebagai berikut, reaksi dari dua buah ion negatif O2- dan dua buah ion positif H+dapat menghasilkan Hydrogen peroksida. Hydrogen peroksida dikenal memiliki energi potensial yang tinggi dan mampu untuk membunuh virus dan bakteri. Lebih lanjut H. Nojima dari Sharp Corp. (2002) menjelaskan reaksi dari ion negatif dalam membunuh bakteri E.Coli. Menurut Nojima pembentukan Hydrogen peroksida terjadi pada lapisan luar sel bakteri E.Coli, untuk kemudian merusak lapisan sel tersebut sekaligus membunuhnya. Kesimpulan Secara alamiah ion negatif banyak didapatkan di sekeliling kita, dan secara alamiah pula tubuh kita membutuhkan keberadaan ion negatif untuk menjaga kesetabilan serotonin dalam tubuh. Namun dikarenakan banyaknya polusi udara yang terjadi terutama di daerah perkotaan mengakibatkan konsentrasi dari ion negatif diperkotaan sangat sedikit, sehingga kita mudah mengalami stress dan sesak napas akibat polusi udara tersebut. Untuk itu kita memerlukan peralatan seperti halnya pembangkit ion negatif, ionizer, untuk mengantikan ion negatif yang hilang akibat polusi tersebut. Namun didalam penggunaan ionizer ini kita perlu memperhatikan kadar konsentrasi dari ion negatif yang dipergunakan. Hal ini mengingat konsentrasi ion negatif yang kita butuhkan adalah sekitar 1000-5000 per cm3. Sedangkan pemakaian ionizer yang berlebihan akan dapat membawa efek yang buruk, apalagi ion negatif pada konsentrasi tinggi (50.000-5.000.000 per cm3) diketahui dapat membunuh makhluk hidup seperti virus dan bakteri. Maka tidak mustahil ion negatif dapat berakibat buruk bagi kesehatan tubuh kita. Adalah lebih baik kalau kita menggantikan ion negatif yang hilang dengan sekali seminggu bertamasya bersama keluarga ke puncak atau ke daerah yang masih jarang tingkat polusinya. -------- Oleh Dr. Anto Tri Sugiarto, Pengamat iptek dan Peneliti pada Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia dengan spesialisasi pada plasma Teknologi Artikel dapat juga dibaca di www.plasmatech-indonesia.ws

Teh, Minuman Penuh Manfaat Sumber: Kompas, 2 April 2002 Manfaat dan khasiat daun teh umumnya terfokus pada teh hijau asal Jepang. Soalnya ada hasil penelitian yang menunjukkan, penduduk di kawasan Shizuoka-dikenal sebagai peminum teh


hijau terbanyak di Jepang dan sejak zaman nenek moyangnya memang doyan teh hijau-ternyata rendah sekali angka kematiannya akibat penyakit berbahaya seperti kanker dan jantung. Angka ini jauh lebih rendah dibanding penduduk kota-kota lain yang bukan peminum teh hijau. Tidak aneh bila kebiasaan minum teh hijau ini menyebar ke berbagai negara termasuk Indonesia. Masyarakat Indonesia sendiri sebenarnya juga punya sejarah panjang minum teh, meski jenisnya lain dengan teh hijau Jepang. Untunglah kemudian diketahui, bahwa tidak hanya teh hijau yang punya khasiat terhadap kesehatan. Hampir semua jenis teh ternyata berperan besar terhadap kebugaran dan kesehatan peminumnya. Para ahli yang meneliti daun teh sepakat, teh mengandung senyawa-senyawa bermanfaat seperti polifenol, theofilin, flavonoid/ metixantin, tanin, vitamin C dan E, catechin, serta sejumlah mineral seperti Zn, Se, Mo, Ge, Mg. Semua itu tidak hanya berguna sebagai zat antimutagenik dan antikanker, mengobati gangguan saluran pencernaan, serta membantu menetralkan lemak dalam makanan, tetapi juga mencegah oksidasi lemak densitas rendah yang bisa menjadi plak, menurunkan kolesterol darah, menyegarkan pernapasan, dan merangsang batang otak. Seperti yang diuraikan Prof Senji Sakanaka dari Jepang, pada penduduk Shizuoka jarang dijumpai kasus-kasus kanker dan jantung. Bahkan, mereka pun bisa mencapai usia di atas 80 tahun dan tetap bugar. Zat flavonoid yang ada dalam daun teh, memang berfungsi sebagai penangkal radikal bebas yang mengacaukan keseimbangan tubuh dan menjadi salah satu pemicu kanker. Selain itu kehadiran polifenol, theofilin, dan senyawa lainnya di daun teh membantu menghambat perkembangan virus ataupun kelainan faat yang menimbulkan kanker. Prof Itaro Oguni dari Jepang, dalam salah satu ceramahnya di ITB menyebutkan, hasil percobaan laboratorium yang dilakukannya makin menunjukkan khasiat teh ini terhadap kanker. Penambahan ekstrak daun teh telah menghambat pertumbuhan sarcoma 180 yang merupakan penyebab kanker. Pemberian ekstrak daun teh secara oral pada hewan percobaan juga menghambat pertumbuhan karsinoma pada esofagus dan lambung secara meyakinkan. Tidak heran bila angka kematian penduduk Shizuoka karena kanker perut, lebih rendah dibanding kawasan lainnya. Seperti diketahui, kanker perut adalah penyebab kematian yang cukup tinggi di Jepang. Namun, untuk mendapatkan khasiatnya, teh harus diminum dengan takaran yang tepat. Teh harus diseduh dengan kekentalan yang cukup, yaitu satu bungkus teh celup untuk satu cangkir. Kalau kadar teh terlalu sedikit, maka manfaatnya akan sedikit pula. Berdasarkan hasil penelitian Dr Sirving O Keli dari Lembaga Perlindungan Kesehatan Masyarakat dan Lingkungan Belanda, meminum teh sebaiknya minimal 4,7 cangkir per hari. Dengan cara ini, peminumnya akan tetap bugar dan terhindar dari gangguan jantung dan kanker. (Oleh Prof H Unus Suriawiria, Dosen Senior ITB, mendalami bioteknologi dan agro-industri)


Biomesin untuk Hasilkan Hidrogen Oleh Zeily Nurachman, Dosen biokimia, Kimia ITB Sumber : Kompas, 15 Maret 2003 Kendaraan masa depan yang ramah lingkungan, menggunakan hidrogen sebagai sumber energinya. Meski hidrogen adalah sumber energi primitif yang menggerakkan alam semesta -dari Matahari sampai mikroorganisme-manusia baru bisa memanfaatkannya sebagai sumber energi setelah teknologinya berkembang pesat sekarang. Gas ini juga digunakan sebagai reduktor dalam industri kimia. Hidrogen adalah pusat bentuk kehidupan yang dekat dengan kondisi lingkungan anaerob (tanpa udara), seperti di dalam sedimen danau, di sisi celah hidrotermal laut dalam, dan bahkan di dalam usus manusia. Kandungan hidrogen dalam pernapasan berupa bau pada manusia dan berbagai binatang misalnya, merupakan indikasi gangguan usus. Berbagai jenis mikroba anaerob pemakan hidrogen memperoleh energi melalui elektron-elektron hidrogen. Tergantung dari kondisi lingkungan, elektron-elektron tersebut dipakai untuk mereduksi. Misalnya, mereduksi karbondioksida menjadi metan (pada mikroba metanogen) atau asetat (asetogen); ion sulfat menjadi sulfida (mikroba Sulfolobus); ion ferri menjadi ion ferro (dalam sitokrom); ion nitrat menjadi ion nitrit atau nitrogen (bakteri denitrifikasi); nitrogen menjadi ammonia (bakteri pemfiksasi nitrogen); dan karbondioksida menjadi molekul pembangun sel seperti glukosa (dalam fotosintesis). Semua energi ini berasal dari reaksi hidrogen dengan oksigen dan menghasilkan air sebagai produk reaksi. Generator hidrogen Untuk menghasilkan hidrogen diperlukan generator yang mampu mereduksi proton-proton. Majalah ilmiah Science edisi 4 Desember 1998 melaporkan generator hidrogen organik yang disebut biomesin pembuat hidrogen. Biomesin ini tak lain adalah enzim hidrogenase yang diisolasi dari bakteri anaerob Clostridium pasteurianum (lihat Gambar). Hidrogenase adalah molekul protein yang berbentuk mirip jamur dengan bobot 60 kDa. Di dalam pusat aktif enzim ini terdapat klaster-klaster besi- sulfur (Fe-S) yang berfungsi sebagai penjalin proton-proton menjadi hidrogen. Ada lima jenis klaster Fe-S dalam hidrogenase, yaitu satu klaster. Klaster yang terakhir (klaster H) bertindak sebagai pengantar elektron di dalam protein dan antarprotein. Cara kerja produksi hidrogen dimulai dari oksidasi gula yang menjadi makanan C pasteurianum menjadi piruvat. Lalu, elektron-elektron hasil oksidasi gula ini secara berantai diterima hidrogenase melalui molekul perantara ferredoksin (Fd). Di dalam pusat aktif hidrogenase, elektron- elektron ini tidak dalam keadaan bebas ,tetapi mereka terangkut antara klaster-klaster logam. Hal yang yang sama juga berlaku untuk proton. Struktur hidrogenase mengungkapkan jalur potensial yang melibatkan residu-residu polar untuk pengikat dan mentranspor hidrogen. Dari bentuk terhidrasi dalam pelarut air, proton-proton secara perlahan memasuki klaster H dan bertemu dengan elektron-elektron yang telah menanti untuk membentuk hidrogen. Struktur klaster H memegang peranan penting dalam pembentukan hidrogen.Strukturnya adalah kompleks organologam yang didasarkan atas molekul menjadi gas hidrogen.


Studi kinetik hidrogenase menunjukkan bahwa enzim ini mampu menghasilkan sejuta hidrogen per detik per sisi klaster pada suhu 30°C. Hasil ini sangat menakjubkan, karena untuk merealisasikan impian hidrogen sebagai bahan bakar menjadi lebih dekat. Mekanisme sintesis hidrogen alami ini dapat ditiru dan dieksploitasi pada sistem kimia untuk menyediakan sumber energi yang bisa diperbarui. Dulu, orang naik gerobak dengan bantuan tenaga sapi atau kuda sebagai alat transportasi. Mungkin kelak, orang naik mobil dengan menggunakan jasa bakteri penghasil hidrogen sebagai penggeraknya.

Risin, Bioteroris yang Juga Bisa Bersahabat Oleh Sapto Nugroho Hadi

Mahasiswa Program Sarjana Departemen Biokimia IPB Jumlah 500 mikrogram (1 mikrogram = satu per sejuta gram) risin atau hanya sebesar ujung peniti sudah cukup untuk membuat manusia menemui kematiannya. Kemampuannya ini membuat risin menjadi zat bioteroris yang ditakuti. Namun di sisi lain, kemampuan potensialnya membunuh sel menjadi harapan bagi pengembangan teknik penyembuhan penyakit.

Masih terekam di memori kita ketika beberapa waktu lalu, risin membuat geger Amerika. Bubuk risin ditemukan di dalam surat yang ditujukan ke kantor Bill Frist, senator dari Partai Republik. Petugas gabungan dari FBI, Badan Perlindungan Lingkungan, dan marinir segera turun tangan. Kantor para senator itu kemudian ditutup selama beberapa hari. Semua surat di seluruh bagian kantor dikumpulkan dan diperiksa. Semua panik dan ketakutan!

Wajar kalau senat Amerika geger. Walaupun risin termasuk ke dalam kelompok protein, ia berbeda dengan protein kebanyakan, risin bukan sembarang protein karena risin adalah protein beracun. Daya racunnya sanggup membunuh manusia, hewan, dan serangga dalam beberapa jam saja. Ini menjadikan risin sebagai sumber yang potensial untuk pembuatan senjata biologis.

Risin pertama kali ditemukan oleh Stillmark pada tahun 1888 ketika sedang melakukan uji coba ekstrak biji kastroli (castrol bean) pada sel darah merah. Hasil uji cobanya saat itu menunjukkan bahwa ekstrak biji tersebut sanggup menggumpalkan sel darah merah. Pada saat itu, Stillmark tidak mengetahui ada apa di balik semua itu. Namun kini kita mengetahui bahwa yang berperan dalam penggumpalan sel darah merah tersebut adalah suatu protein enzim yang dikenal sebagai risin.

Risin merupakan suatu protein globular dengan bobot molekul 66 kDa (kilo dalton) tersusun atas dua buah rantai yang saling berhubungan, yaitu rantai A (32 kDa) dan rantai B (32 kDa). Kedua rantai penyusun risin adalah suatu glikoprotein protein yang mengikat gugus karbohidrat manosa. Keduanya secara kovalen dihubungkan oleh jembatan disulfida.


Gambar 1. Struktur protein risin

Ditinjau dari segi fungsinya, kedua rantai penyusun risin berbeda satu sama lain. Rantai A memiliki aktivitas toksik karena dapat menghambat sintesis protein. Sedangkan rantai B berfungsi mengikat reseptor permukaan sel yang mengandung galaktosa.

Risin ditemukan pada biji tumbuhan Ricinus comunis (tumbuhan kastroli) di Indonesia lebih dikenal sebagai tumbuhan jarak. Risin merupakan produk samping dari pemanfaatan biji tumbuhan untuk produksi minyak kastrol. Minyak ini banyak dimanfaatkan untuk keperluan medis. Sifat risin yang tidak larut dalam minyak membuat risin tidak tercampur dalam produk minyak yang dihasilkan dan terbuang sebagai residu. Kandungan risin dalam residu ini sekitar 5 persen.

Gambar 2. Tumbuhan Ricinus comunis

Daya Racun Risin (Toksisitas)

Uji coba laboratorium menggunakan hewan model menunjukkan bahwa dosis 3-5 µg (mikrogram) risin /kg berat badan (bb) apabila dihirup dalam waktu 60 jam dapat membunuh setengah dari populasi hewan coba (LD50).

Pada manusia, 500 µg risin dapat menimbulkan kematian setelah 36-72 jam. Oleh karena itu, risin dimanfaatkan oleh teroris untuk menebar ancaman. Sebagai contoh pada tahun 1978, seorang jurnalis asal Bulgaria, Georgi Markov yang tinggal di London tewas karena tusukan payung yang telah dibubuhi risin. Selain itu, bubuk risin diduga pernah digunakan pada masa perang Irak-Iran pada era tahun 1980-an.

Gejala yang ditimbulkan risin cukup beragam bergantung pada jalur masuk molekul ini ke dalam tubuh. Gejala yang timbul apabila kita terpapar risin melalui jalur udara (pernafasan) adalah batuk, kesulitan bernafas, demam, mual, muntah, kulit berwarna kebiru-biruan, dan


tekanan darah rendah. Terpapar risin melalui jalur pencernaan (mulut) akan menimbulkan gejala awal seperti diarrhea, dehidrasi, tekanan darah rendah, halusinasi, dan darah dalam urin. Sedangkan apabila bubuk risin mengenai mata dan kulit, maka akan menimbulkan mata merah dan rasa sakit pada mata dan kulit.

Mekanisme Aksi Bioteroris risin Mekanisme kerja risin dalam menghancurkan sel diawali dengan pengikatan rantai B risin kepada reseptor permukaan sel. Rantai B risin ini akan menempel pada molekul glikoprotein dan glikolipid yang merupakan senyawa penyusun membran sel. Sekitar 106 sampai 108 molekul risin dapat terikat pada setiap sel.

Selanjutnya, risin akan memasuki bagian dalam sel melalui mekanisme endositosis peristiwa internalisasi zat asing oleh sel. Dari 106 sampai 108 molekul risin yang menempel pada permukaan sel, hanya satu molekul yang dapat masuk ke dalam sel target. Di dalam sel, rantai A dan B molekul risin akan terpisah. Rantai A yang bersifat toksik akan menginaktivasi pabrik pembuat protein, ribosom. Satu molekul risin yang masuk ke dalam sel sanggup menginaktivasi lebih dari 1.500 molekul ribosom per menit.

Lalu apa yang terjadi apabila ribosom menjadi tidak aktif? Jika saja ribosom tidak memiliki fungsi yang vital sebagai pabrik pembuat protein, tentu masalah yang ditimbulkan tidak akan terlalu besar. Tanpa adanya ribosom atau ribosom tidak aktif bekerja, maka ribuan protein yang dibutuhkan untuk kehidupan sel akan berhenti diproduksi. Dan akhirnya sel pun akan menemui ajalnya. Mekanisme aksi agen bioteroris ini dijelaskan pada gambar 4.

Gambar 4. Mekanisme aksi risin

Perlindungan Terhadap Bahaya Risin

Sampai saat ini, obat yang efektif untuk mengatasi keracunan akibat risin pada manusia belum ditemukan. Namun, hasil penelitian menggunakan hewan coba menunjukkan bahwa pemberian antibodi antirisin (upaya perlindungan melalui imunisasi aktif) cukup efektif dalam melawan risin yang masuk ke dalam tubuh melalui udara. Penelitian lain menunjukkan bahwa pemberian 3-5 µg zat kimia toksoid dengan atau tanpa disertai aluminum hidroksida terhadap tikus dan primata bukan manusia terbukti mampu melindungi hewan tersebut dari kematian akibat racun risin. Penelitian ini juga menyebutkan bahwa toksoid terbukti aman digunakan pada hewan model ini.

Apa yang harus kita lakukan apabila kita terkena risin? Departemen Kesehatan dan Pusat Pencegahan dan Kontrol Penyakit Amerika Serikat menyarankan beberapa tip. Pertama, segera menjauhi tempat bubuk risin disebar. Kedua, jika pakaian kita sempat terkontaminasi, secepat


mungkin kita melepaskan pakaian tersebut dan membersihkan tubuh kita menggunakan sabun dan air. Apabila mata kita juga ikut terkena bubuk risin, segera kita mecuci mata dengan air minimal 10-15 menit. Selanjutnya, pakaian yang sudah terkontaminasi tadi segera dimasukkan ke dalam plastic tertutup. Upaya-upaya ini diharapkan dapat mengurangi kemungkinan kematian karena racun risin.

Risin Pun Bisa Bersahabat Molekul risin ternyata tidak hanya menebar ancaman. Tetapi juga dapat memberikan manfaat bagi dunia ilmu pengetahuan khususnya bidang kedokteran. Ini disebabkan oleh potensi risin yang cukup besar dalam terapi terhadap beberapa penyakit seperti tumor, kerusakan sumsum tulang, dan AIDS.

Dalam kaitannya dengan sel tumor, risin pertama kali diteliti pada tahun 1951. Untuk dapat membunuh sel target tertentu (misal sel tumor), para ahli memanfaatkan suatu molekul lain yang spesifik terhadap sel tumor tersebut. Molekul ini disebut antibodi. Antibodi dirancang sehingga hanya mengenali reseptor pada membran sel tumor. Antibodi spesifik sel tumor ini sebelumnya direaksikan dengan molekul risin atau bisa hanya mereaksikannya dengan rantai A molekul risin membentuk imunotoksin. Ketika terjadi proses endositosis, molekul risin akan ikut masuk ke dalam sel tumor. Di dalam sel ini, molekul risin diharapkan dapat berfungsi seperti saat bekerja pada sel yang sehat, yaitu menghambat produksi protein sel tumor dan akhirnya menyebabkan sel ini menjadi mati.

Gambar 5. Tahap pembentukan imunotoksin dan mekanisme kerja dalam menghancurkan sel tumor.

Selain untuk terapi tumor, molekul risin juga memiliki potensi yang cukup besar dalam aplikasi kedokteran lainnya seperti transplantasi. Uji in vitro menunjukkan, imunotoksin terbukti secara sukses dapat menghancurkan sel limfosit T yang menghalangi upaya donor sumsum tulang kepada pasien yang memiliki kerusakan sumsum tulang. Selain itu, imunotoksin anti sel T juga


mampu menghancurkan sel T yang berbahaya pada penderita penyakit leukemia (tumor darah putih). Pada tahun 1995, ilmuwan bernama De la Cruz dan koleganya berhasil menunjukkan bahwa risin juga dapat digunakan untuk studi fungsi otak manusia dan ini penting bagi perkembangan ilmu pengetahuan di bidang biologi syaraf. Para ahli juga sedang meneliti kemungkinan efek potensial dari risin dalam mengatasi penyakit AIDS.

Besarnya ancaman yang ditimbulkan risin hendaknya tidak menghentikan kita untuk meneliti manfaat yang ada. Potensinya yang juga besar dalam upaya terapi terhadap beberapa penyakit seperti tumor, AIDS, dan juga dalam transplantasi sumsum tulang dan studi fungsi otak harus juga mendapat perhatian yang serius. Sehingga akhirnya molekul risin dapat lebih digunakan sebagai agen pemberi manfaat daripada agen penyebar ancaman.

Air di Bulan Oleh John R. Krikau Sumber: © 1998 Peregrine Publishers, Inc., All Rights Reserved Pada akhir maret 1998, NASA mengumumkan adanya penemuan air di bulan. Satelit Lunar berhasil mendeteksi tentang adanya hidrogen di dekat kutub bulan and lebih mendekati kandungan hidrogen yang terkandung di air.

Satelit tersebut dilengkapi dengan sebuah spektrometer netron, sebuah instrumen yang mendeteksi netron dengan dengan mengenali partikel-partikel yang saling berikatan pada permukaan bulan. Netron di bentuk pada saat sinar kosmik dari antariksa masuk kepermukaan bulan. Selama netron tidak membawa muatan listrik, mereka sangat sulit untuk dideteksi. Tetapi mereka kehilangan energi ketika bersatu dengan substansi yang lain. Jika substansi merupakan partikel dengan ukuran ukuran yang sama, seperti inti hidrogen (proton), partikel-partikel tersebut akan kehilangan energi yang banyak

yang mengakibatkan partikel-partikel tersebut akan menjadi netron yang lemah (slow neutrons), sebagai lawan dari netron yang menguat (fast neutrons). Pendeteksi netron mengandung helium-3, yang merupakan sebuah isotop dari elemen helium. Ketika netron yang melemah diterima pendeteksi, ia akan bereaksi dengan helium-3 untuk menghasilkan hidrogen-3, atau isotop tritium, satu proton dan diikuti dengan pelepasan energi yang diukur oleh spektrometer. (1) Dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

Pendeteksian dari netron-netron yang melemah dengan menggunakan spektrometer netron menunjukkan adanya inti hidrogen pada bulan. Sumber dari inti tersebut merupakan cikal bakal dari air, yang merupakan campuran dari hidrogen dengan oksigen.


Sumber : The Why Files. c 1998, University of Wisconsin, Board of Regents. Ketika hidrogen telah terdeteksi didekat kutub, peneliti menduga bahwa air yang ada, terdapat dalam kawah-kawah dan berbentuk es. Beberapa kawah tersebut memiliki diameter 1400 mil (2240 km) dan kedalaman 8 mil (12.8 km). Celah yang terlindung dari cahaya matahari di dalam kawah tersebut mempunyai suhu lebih rendah dari 40K (-233 oC). (2) Jika air tersebut terkena pancaran cahaya matahari, ia akan cepat menguap ke udara. Suhu yang sangat rendah juga memungkinkan terjadinya hidrogen adalah dari amonia atau metana, selama mereka (amonia atau metana) tersebut masih dalam bentuk gas, pada suhu ini mereka (amonia atau metana) akan berevaporasi (berubah menjadi uap air) pada permukaan bulan. Pencipta pendeteksi netron, William Feldman dari Laboratorium Los Alamos National, memperkirakan bahwa sangat memungkinkan akan terdapat lebih dari 500 juta metrik ton air yang terdapat di bulan, angka tersebut setara dengan sebuah danau (di bumi) dengan diameter 10 km dengan kedalaman 5 meter. (1) Apakah air di bulan tersebut ada semenjak bulan itu diciptakan? Jawabnya: "Tidak". Kutub-kutub dari bulan bertukar semasa waktu geologi (proses pembentukan alam semesta), yang mana akan terungkap bahwa tidak ada air pada waktu itu akibat dari penguapan yang disebabkan pancaran cahaya matahari. Perkiraan yang terbaik ialah bersumber dari komet, kemungkinan pada masa tersebut komet-komet menghasilkan banyak es. Ini dapat dibuktikan dari hipotesa Frank, yang menyatakan bahwa bumi pernah dijatuhi oleh komet-komet kecil berbentuk bola salju, yang terjadi beberapa kali dalam setiap harinya. Contoh analisa dari es yang berasal dari bulan dapat menyatakan sebuah sejarah yang sangat panjang mengenai kejadian pada cosmos, air ini akan menjadi sumber yang memiliki nilai - tidak hanya dari air itu sendiri tetapi juga dari hidrogen dan oksigen, yang terkandung dalam elektrolisa dari air : 2H2O -> 2H2 + O2. (Terjemahan : Drs. Sabarudin Achmad, Wiji Dewobroto, ST - National University of Malaysia)

Benang Laba-laba dari Susu Kambing Oleh Soetrisno


Sudah menonton film Spiderman? Kita mungkin terheran-heran ketika Spiderman mampu mengayun dari satu gedung ke gedung lain hanya dengan seutas benang laba-laba. Mungkin kita berpikir itu hanyalah sebuah sebuah animasi atau khayalan semata, tetapi dalam waktu dekat dengan penelitian di bidang bioteknologi dan kimia material dapat membuat 'benang spiderman' ini menjadi kenyataan, Benang sutra laba-laba merupakan suatu jaringan serat yang sangat ringan dan kekuatan serta kelenturannya jauh melebihi Kevlar - serat sintesis terkuat yang ada saat ini buatan perusahaan DuPont -. Kekuatan benang sutra ini bahkan mampu menahan peluru yang ditembakkan tanpa menyakiti orang yang memakainya sebagai baju anti peluru, Pada tahun 1990 suatu penelitian militer mengindetifikasi dua gen laba-laba yang mampu membuat serat protein berkekuatan tinggi. Untuk memproduksi secara massal, protein serat ini di-kloning-kan ke bakteri. Namun, hasil serat protein yang didapat dari hasil kloning ternyata masih jauh dari harapan dan banyak kekurangannya. Pada Januari tahun 2002, suatu grup penelitian mempublikasikan bahwa mereka berhasil mengekstraksikan serat protein tersebut dari susu binatang mamaliayaitu kambing. Penelitian ini merupakan proyek penelitian dari Perusahaan Kanada Nexia Biotechnologies bekerjasama dengan Militer Amerika dan dipublikasikan di Jurnal Science. Grup penelitian ini memasukkan gen dari benang laba-laba ke dalam sel mamalia dan berhasil mengekstraksikan susu dari mamalia tersebut untuk mendapat serat yang struktur dan karakteristiknya mirip dengan benang laba-laba.

Gambar permukaan dari serat protein dari ekstraksi susu kambing yang telah diklon gene dari laba-laba (Science) Serat yang dihasilkan berdiameter 0.02 milimeter dan walau hasil pengukuran elastisitasnya masih dibawah benang laba-laba namun kekuatannya jauh melebihi besi maupun Kevlar -serat sintesis yang dipakai untuk baju astronot ruang angkasa-. Hasil penelitian ini mendorong penelitian-penelitian lainnya di bidang kimia material untuk memanfaatkan serat protein ini di berbagai bidang misalnya di dunia kedokteran (benang operasi), olahraga (raket tenis), militer (baju anti peluru), antariksa (bahan tahan panas). Saat ini ratusan kambing yang telah di-kloning oleh genetik laba-laba ini sedang dikembangbiakkan di Amerika maupun Kanada dan diharapkan serat protein ini dapat menjadi material baru di bidang industri. Penemuan ini merupakan suatu harapan baru di dunia material karena produk benang laba-laba inj dapat terurai secara alami setelah tidak digunakaan lagi sehingga produk ini merupakan produk yang sangat akrab dengan lingkungan. [SS] Dari berbagai sumber Referensi lainnya dapat dilihat di Jurnal Science, Chemistry highlights 2002


Kaca yang terbelah Sumber: Nature, Vol.419 26 September 2002 Bagaimana dominasi tangan tunggal ditentukan dalam molekul biologi ? Amplifikasi dari ketidaksetimbangan kecil yang hampir tidak perlu diindahkan di dalam sebuah campuran yang berisi molekul-molekul yang mempunyai kecenderungan dominasi tangan yang berbeda mungkin bisa menjawab pertanyaan ini. Beberapa molekul adalah kiral: mereka memiliki dua bentuk berbeda yang merupakan refleksi cermin satu sama lain, ada yang bertangan kanan, ada juga yang kidal. Oleh karena itu, sangatlah masuk akal bila reaksi yang menghasilkan molekul kiral dari bahan awal yang akiral murni seharusnya membentuk jumlah yang sama dari kedua bentuk ini untuk mempertahankan simetri keakiralannya. Jadi, bagaimana proses biologi memilih untuk memproduksi hanya salah satu dari kedua bentuk ini, seperti asam amino yang bertangan kiri dan gula yang bertangan kanan . Dalam Journal of the American Chemical Society, Singleton dan Vo melaporkan bahwa, bermula dari dua senyawa akiral mereka berhasil memperoleh produk kiral di mana tangan yang satu menunjukkan dominasi atas yang lain. Tapi sudahkah mereka mendemonstrasikan sebuah prinsip dasar yang menjelaskan misteri seputar predominasi atas kekhususan tangan dalam biomeolekul? Takhyul mengenai tidak mungkinnya keadaan akhiral bisa berubah, menyebabkan pemujaan terhadap fenomena molekular yang bisa merubah simetri reaksi tersebut.Namun telah bertahun-tahun diketahui bahwa perubahan simetri seperti itu dapat terjadi secara acak melalui beberapa mekanisme yang berbeda : misalnya, pada saat cairan yang mengadung dua senyawa kiral yang berada dalam kesetimbangan mengalami proses kristalisasi, atau pada formasi spontan kiral pada domain kristal cair . Pada kasus-kasus seperti ini, penyimpangan kecil dari keadaan akiral digandengkan dengan sebuah proses yang mengabadikan diri dan memperbanyak diri secara ekponensial., yaitu otokatalisasi. Sementara itu gangguan spontan terhadap keadaan akiral simetris dalam larutan yang sama sekali homogen belum pernah diselidiki, dan inilah yang dilaksanakan oleh Singleton dan Vo. Mereka meneruskan pekerjaan yang dirintis oleh ahli kimia Jepang Kenso Soai, yang melaporkan bahwa reaksi otokatalisasi di mana jumlah salah satu dari sebuah senyawa kiral lebih banyak sedikit dari jumlah senyawa pasangannya, cukup untuk mengarahkan reaksi itu untuk menghasilkan produk selanjutnya yang mengambil bentuk seperti senyawa kiral yang lebih banyak itu. Reaksi ini membutuhkan tambahan sedikit diisopropyl zinc dan 2-methylpyrimidine-5-carboxaldehyde, yang memproses ulang produk reaksi menjadi katalis untuk reaksi berikutnya. Selektivitas (yaitu, fraksi produk salah satu senyawa kiral) didefinisikan sebagai fungsi terhadap jumlah zat yang ditambahkan. Dalam eksperimen Soai, beberapa alkohol diperkirakan mempengaruhi arah reaksi, dan menambahkan alkohol kiral sebanyak 1% saja dapat menentukan nasib akhir produk reaksi tersebut. Singleton dan Vo mempertanyakan apakah ketidaklinearan reaksi ini cukup sensitif untuk memperbesar ketidaksetimbangan statistik acak yang terjadi secara wajar dalam sebuah campuran molekul-molekul bertangan tunggal yang “setimbang”. Alangkah terkejutnya mereka mengetahui bahwa produk reaksi terbentuk dalam prorporsi yang tidak seimbang, namun dari reaksi ke reaksi, jumlah produk kiral tidak berubah dari segi statistik, menunjukkan bahwa ada sebuah alasan sistematis dalam proses selektifitas ini. Lucunya, Soai telah mendapatkan paten untuk reaksi yang sama, di mana ia mengasumsikan bahwa proses selektifitas ini terjadi secara


acak. Melalui berbagai pengawasan yang seksama dan percobaan doping (menambahkan zat-zat yang tidak murni ke dalam semi-konduktor untuk memperoleh suatu gejala elektronik), Singleton dan Vo mengambil kesimpulan bahwa ketidakmurnian kiral (pada tingkat ppb dan terlalu kecil untuk bisa dideteksi secara langsung) di dalam solven reaksi adalah penyebab asal fenomena ini. Laporan mereka mendukung hasil kerja Soai mengenai efek dari ditambahkannya sejumlah kecil senyawa kiral pada reaksi ini dan menekankan tentang kesensitivitasan reaksi otokatalisis yang luar biasa. Tingginya tingkat selektifitas dan kemampuan yang nyata dari berbagai macam zat tambahan untuk memulai proses selektifitas ini menunjukkan perlunya eksperimen tambahan dan analisis kinetik yang lengkap. Laporan ini seolah-olah memberi peringatan terhadap studi mengenai asal-usul homokiralitas biologi : yaitu mengenai perlunya menyelaraskan studi mengenai sebuah reaksi yang mempunyai respon yang sangat tidak searah terhadap penyimpangan dari keadaan akiral dengan kenyataan bahwa ketidakmurnian kiral masih ada sampai saat ini, bahkan setelah melalui berbiliun- biliun tahun berlalu. Berlawanan dengan kekhawatiran terhadapa kontaminasi biologis dalam konteks modern, masih ada hal-hal lain mengenai degradasi dan penyetimbangan kembali bentuk-bentuk kiral yang sudah tetap dalam konteks prebiotik, yang dipermasalahkan oleh Singleton dan Vo. Memang, pada penjelasan mengenai terpecahnya simetri akiral dari asal prebiotiknya sebagai akibat dari kristalisasi, terdapat suatu kelemahan, yakni kembalinya keadaan kesetimbangan sistem pada saat kristal tersebut luluh. Tapi dengan menggandengkan kekiralan dalam kristal dengan zat kimia yang seselektif sistem diisopropyl zinc/pyrimidine carboxaldehyde menunjukkan bahwa pecahnya simetri pada saat proses kristalisasi dapat diperluas dari satu jenis senyawa ke jenis lainnya.. Sangatlah jelas bahwa proses apapun yang mampu merubah kesetimbangan dalam suatu keadaan hanya perlu meninggalkan secuil ketidaksetimbangan untuk mempengaruhi hasil dari sebuah reaksi otokatalisasi seperti yang telah diselidiki Soai. Telah banyak proposal mengenai asal-usul homokiralitas biologis yang telah dibenarkan berdasarkan ide bahwa perlu ada sebuah mekanisme yang menentukan : yaitu bahwa dominasi tangan dalam biomolekul haruslah bersifat dapat dijelaskan oleh hukum-hukum fisika, seperti hilangya paritas. Hasil kerja Singleton dan Vo, sehubungan dengan penelitian Soai, mendukung pendapat yang menyatakan bahwa otokatalisis abiologis mungkin merupakan proses di mana pengaruh kiral yang sangat kecil dan acak diperbesar. Bila demikian, seharusnya sudah banyak contoh-contoh dalam dunia prebiotik mengenai dominasi tangan molekul. Oleh karena itu, dominasi tangan biomolekul adalah sangat penting dalam proses evolusioner sebagai lanjutan dari dominasi tangan molekul, dan para ahli masih mempertaruhkan pendapatnya pada determinisme. Artikel asli ditulis oleh Jay S. Siegel, Dept. of Chemistry, University of California at San Diego, USA Diterjemahkan secara bebas oleh Silvia Iskandar

Teh, Minuman Penuh Manfaat Sumber: Kompas, 2 April 2002 Manfaat dan khasiat daun teh umumnya terfokus pada teh hijau asal Jepang. Soalnya ada hasil penelitian yang menunjukkan, penduduk di kawasan Shizuoka-dikenal sebagai peminum teh


hijau terbanyak di Jepang dan sejak zaman nenek moyangnya memang doyan teh hijau-ternyata rendah sekali angka kematiannya akibat penyakit berbahaya seperti kanker dan jantung. Angka ini jauh lebih rendah dibanding penduduk kota-kota lain yang bukan peminum teh hijau. Tidak aneh bila kebiasaan minum teh hijau ini menyebar ke berbagai negara termasuk Indonesia. Masyarakat Indonesia sendiri sebenarnya juga punya sejarah panjang minum teh, meski jenisnya lain dengan teh hijau Jepang. Untunglah kemudian diketahui, bahwa tidak hanya teh hijau yang punya khasiat terhadap kesehatan. Hampir semua jenis teh ternyata berperan besar terhadap kebugaran dan kesehatan peminumnya. Para ahli yang meneliti daun teh sepakat, teh mengandung senyawa-senyawa bermanfaat seperti polifenol, theofilin, flavonoid/ metixantin, tanin, vitamin C dan E, catechin, serta sejumlah mineral seperti Zn, Se, Mo, Ge, Mg. Semua itu tidak hanya berguna sebagai zat antimutagenik dan antikanker, mengobati gangguan saluran pencernaan, serta membantu menetralkan lemak dalam makanan, tetapi juga mencegah oksidasi lemak densitas rendah yang bisa menjadi plak, menurunkan kolesterol darah, menyegarkan pernapasan, dan merangsang batang otak. Seperti yang diuraikan Prof Senji Sakanaka dari Jepang, pada penduduk Shizuoka jarang dijumpai kasus-kasus kanker dan jantung. Bahkan, mereka pun bisa mencapai usia di atas 80 tahun dan tetap bugar. Zat flavonoid yang ada dalam daun teh, memang berfungsi sebagai penangkal radikal bebas yang mengacaukan keseimbangan tubuh dan menjadi salah satu pemicu kanker. Selain itu kehadiran polifenol, theofilin, dan senyawa lainnya di daun teh membantu menghambat perkembangan virus ataupun kelainan faat yang menimbulkan kanker. Prof Itaro Oguni dari Jepang, dalam salah satu ceramahnya di ITB menyebutkan, hasil percobaan laboratorium yang dilakukannya makin menunjukkan khasiat teh ini terhadap kanker. Penambahan ekstrak daun teh telah menghambat pertumbuhan sarcoma 180 yang merupakan penyebab kanker. Pemberian ekstrak daun teh secara oral pada hewan percobaan juga menghambat pertumbuhan karsinoma pada esofagus dan lambung secara meyakinkan. Tidak heran bila angka kematian penduduk Shizuoka karena kanker perut, lebih rendah dibanding kawasan lainnya. Seperti diketahui, kanker perut adalah penyebab kematian yang cukup tinggi di Jepang. Namun, untuk mendapatkan khasiatnya, teh harus diminum dengan takaran yang tepat. Teh harus diseduh dengan kekentalan yang cukup, yaitu satu bungkus teh celup untuk satu cangkir. Kalau kadar teh terlalu sedikit, maka manfaatnya akan sedikit pula. Berdasarkan hasil penelitian Dr Sirving O Keli dari Lembaga Perlindungan Kesehatan Masyarakat dan Lingkungan Belanda, meminum teh sebaiknya minimal 4,7 cangkir per hari. Dengan cara ini, peminumnya akan tetap bugar dan terhindar dari gangguan jantung dan kanker. (Oleh Prof H Unus Suriawiria, Dosen Senior ITB, mendalami bioteknologi dan agro-industri) Rabu, 29 September 2004 17:13:27

Teknologi Plasma untuk Daur Ulang Limbah Oil Sludge


Oleh Anto Tri Sugiarto Berbagai kasus pencemaran limbah beracun berbahaya (B3) dari penambangan minyak di Indonesia, hingga saat ini belum pernah ditangani dengan serius. Kasus pencemaran akibat oil sludge atau endapan pada tangki penyimpanan minyak industri perminyakan, seperti di Tarakan (Kalimantan Timur), Riau, Sorong (Papua), dan terakhir kasus pencemaran di Indramayu sudah seharusnya menjadi catatan penting bagi para pengelola penambangan minyak akan pentingnya pengolahan limbah oil sludge di tanah air. Teknologi plasma banyak diterapkan sebagai salah satu teknik pengolahan limbah. Plasma umumnya dipergunakan pada pengolahan limbah padat. Di negara maju seperti Jepang plasma dipergunakan untuk mengolah logam atau limbah domestik pada insinerator sekaligus dapat mendaur ulang limbah logam berat seperti timbal (Pb) dan seng (Zn) yang terkandung limbah tersebut. Dewasa ini, teknologi plasma juga dapat diterapkan dalam mengolah limbah oil sludge. Plasma tidak hanya dapat mengolah oil sludge, tapi sekaligus dapat mendaur ulang limbah yang umumnya mengandung sekitar 40% minyak. Dengan mengolah oil sludge akan menghasilkan light oil seperti minyak diesel yang siap pakai, dan residu dari proses pengolahan siap dan aman untuk dibuang (landfill). Oil sludge Limbah dari proses penyulingan minyak mentah (crude oil) dalam industri perminyakan sangatlah komplek. Limbah yang dihasilkan dapat diklasifikasikan sebagai limbah gas, cair dan padat. Kandungan limbah gas buangan seperti, volatile hydrocarbon, CO, NOx, dan SOx dapat mencemari lingkungan dan berbahaya bagi kesehatan masyarakat disekitarnya. Begitupula dengan limbah cair dari sisa proses penyulingan umumnya memiliki kandungan minyak, bahan-bahan kimia seperti, timbal, sulphide, phenol, dan chloride yang merupakan limbah beracun berbahaya. Limbah padat yang dihasilkan disebut oil sludge. Dimana minyak hasil penyulingan (refines) dari minyak mentah biasanya disimpan dalam tangki penyimpanan. Oksidasi proses yang terjadi akibat kontak antara minyak, udara dan air menimbulkan adanya sedimentasi pada dasar tangki penyimpanan, endapan ini adalah oil sludge. Oil sludge terdiri dari, minyak (hydrocarbon), air, abu, karat tangki, pasir, dan bahan kimia lainnya. Kandungan dari hydrocarbon antara lain benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes, dan logam berat seperti timbal (Pb) pada oil sludge merupakan limbah B3 yang dalam pengelolaannya harus mengacu pada peraturan pemerintah no. 18 tahun 1999, dimana limbah B3 harus diproses untuk mengubah karakteristik dan komposisi limbah B3 menjadi tidak beracun dan berbahaya. Sebenarnya banyak teknik pengolahan limbah oil sludge yang dapat diaplikasikan seperti, incineration (pembakaran), centrifuges (pemisahan), steam extraction (ekstraksi), dan bioremediation (microbiologi). Namun, kenyataan dilapangan menunjukkan bahwa teknologi tersebut masih jauh dari yang diharapkan, ditambah lagi dengan biaya operasional yang masih sangat mahal. Daur ulang limbah oil sludge


Dewasa ini pemanfaatan plasma dengan suhu tinggi (thermal plasma) dalam berbagai proses industri meningkat. Thermal plasma adalah gas yang terionisasi (ionized gas), dengan suhu tinggi diatas 10.000 . Thermal plasma dapat dibuat dengan electric arc, yang terbentuk diantara dua elektroda, dalam sebuah alat yang disebut plasma torch. Dengan memasukkan gas seperti, udara, argon, nitrogen, steam dan lain sebagainya kedalam plasma torch, atom atau molekul gas akan bertumbukan dengan elektron yang terbentuk dalam electric arc. Hasil dari proses ini adalah panas dan gas terionisasi yang akan memproduksi thermal plasma jet dengan temperature yang sangat tinggi. Plasma yang dihasilkan dapat dipergunakan untuk mengolah dan mendaur ulang limbah oil sludge. Plasma yang dihasilkan oleh plasma torch dapat dioperasikan pada suhu 15.000 . Plasma ini dapat dipergunakan untuk menguapkan senyawa organik (hydrocarbon) yang terkandung dalam oil sludge. Senyawa organik yang menguap dapat dibentuk kembali dalam bentuk minyak, dan dapat dimanfaatkan. Prose sistem pengolahan limbah oil sludge dengan plasma dapat dilihat pada Gambar 2. Energi yang diperlukan dalam proses dibentuk dalam plasma torch. Gas yang dipergunakan dalam torch adalah argon atau nitrogen (dalam hal ini tidak ada oksigen). Gas organik yang yang terbentuk dalam reaktor bersamaan dengan gas argon atau nitrogen kemudian dimasukkan kedalam kondensor, untuk mengubah uap gas tadi menjadi cairan. Setelah melalui pendinginan dalam kondensor cairan yang terbentuk dari gas organik tadi adalah light oil yang 100% dapat dipergunkan kembali. Gas argon atau nitrogen sendiri dapat dipergunakan kembali dalam reaktor proses. Normal operasi temperatur yang dipergunakan dalam proses ini adalah sekitar 800 hingga 1200 derajat celcius, suhu terbaik yang dibutuhkan untuk menguapkan kandungan hydrocarbon dalam oil sludge. Kondisi dalam reaktor proses dikondisikan sedemikian rupa agar tidak terjadi proses oksidasi pada material hydrocarbon dan dapat mendukung proses pembentukan minyak pada condensator. Residu yang dihasilkan dari proses ini akan bebas dari kandungan hydrocarbon, dan siap untuk dibuang ke TPA dengan aman. Apabila pada oil sludge terkandung logam berat seperti timbal proses lanjutan dengan plasma dapat dilakukan untuk mendaur ulang logam tersebut. Beberapa kelebihan dari pemanfaatan proses ini adalah energi efisiensinya dapat mencapai 80%, hal ini jauh lebih tinggi dibandingkan pada proses yang menggunakan gas atau bahan bakar minyak lain yang hanya dapat mencapai 20%. Juga plasma proses akan lebih efektif jika diaplikasikan pada limbah oil sludge yang memiliki kandungan hydrocarbon di atas 10%. Selanjutnya, kandungan hydrocarbon pada residu yang dihasilkan berkisar dibawah 0.01% dari total hydrocarbon. Dengan menerapkan plasma proses pada limbah oil sludge diharapkan pencemaran lingkungan dan dampaknya bagi kesehatan masyarakat dapat dihindari. Lebih dari pada itu oil sludge dapat didaur ulang sehingga dapat menjadikan nilai tambah bagi industri perminyakan nasional. DR. Anto Tri Sugiarto, M.Eng. Peneliti Plasma pada Pusat Penelitian KIM-LIPI Kompleks Puspiptek Serpong, Tangerang 15314 Tel. 021-7560562 ext: 2088, Fax. 021-7560568 e-mail: [email protected] http://www.plasmatech-indonesia.ws/anto


Rabu, 6 Juli 2005 17:02:51 LIPI Kembangkan Pengolah Limbah "Oksida" Oleh beritaiptek.com Berbagai kasus pencemaran lingkungan dan memburuknya kesehatan masyarakat dewasa ini, banyak terjadi diakibatkan oleh limbah dan sampah dari berbagai kegiatan industri, rumah sakit, pasar, restoran hingga rumah tangga. Hal ini disebabkan penanganan dan pengelolaan limbah dalam kegiatan industri di Indonesia belum mendapatkan perhatian yang serius. Sebenarnya keberadaan limbah dapat memberikan nilai negatif bagi suatu kegiatan industri. Namun, penanganan dan pengolahannya membutuhkan biaya yang cukup tinggi sehingga kurang mendapat perhatian dari kalangan pelaku industri, terutama kalangan industri menengah dan kecil. Teknologi pengolahan limbah di tanah air umumnya banyak menggunakan sistem konvensional seperti fisika, kimia, biologi dan berbagai kombinasinya. Namun, penggunaan bahan kimia dalam proses pengolahan limbah banyak menghasilkan limbah lumpur (sludge). Sedangkan sistem pengolahan dengan menggunakan mikrobiologi memerlukan tempat atau lahan yang luas serta membutuhkan waktu proses pengolahan yang relatif lama. Teknologi advanced oxidation processes (AOP) kemudian muncul sebagai teknologi terkini yang sangat dibutuhkan dalam pengolahan air limbah. Salah satu aplikasi dari AOP yang telah berhasil dikembangkan oleh LIPI (team instrumentasi lingkungan) adalah sistem pengolah air limbah dengan nama "Oksida". Menurut Dr. Anto Tri Sugiarto yang menjadi pemimpin proyek ini, "Oksida" merupakan suatu sistem kompak pengolah air limbah dengan menggunakan proses oksidasi lanjutan dalam menguraikan dan menghilangkan kandungan senyawa kimia pencemar yang terkandung dalam air limbah. "Oksida" efektif dalam pengolahan berbagai air limbah industri, domestik, dan rumah sakit. "Sistem ini memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan sistem konvensional dengan menggunakan bahan kimia dan mikrobiologi, diantaranya, tidak memerlukan tempat atau lahan yang luas, limbah lumpur (sludge) sangat sedikit, tidak memerlukan penggunaan bahan kimia, air setelah proses dapat didaur ulang dan dipergunakan kembali dalam kegiatan industri," papar Anto yang juga pemenang peneliti muda LIPI tahun 2003 ini. Oksida merupakan suatu inovasi terbarukan pengolahan air limbah di Indonesia. Teknologi bersih tepat guna ini diharapkan dapat mengubah paradigma pengolahan limbah yang selama ini dianggap sulit dan mahal menjadi lebih mudah dan murah.


Gambar. Dr. Anto (peneliti LIPI) di depan prototype pengolahan limbah "Oksida" hasil penelitiannya

2:16, 10-06-02�#Radiasi Dalam Kehidupan Sehari-hariÅSadarkah anda jika tiap hari tubuh selalu menerima radiasi. Buktinya ada saat anda membuka jendela kamar di pagi hari. Kehangatan sinar mentari merasuki setiap kehidupan. Sinar atau cahaya... 0�Sadarkah anda jika tiap hari tubuh selalu menerima radiasi. Buktinya ada saat anda membuka jendela kamar di pagi hari. Kehangatan sinar mentari merasuki setiap kehidupan. Sinar atau cahaya yang dipancarkan sang surya itu dikenal dengan radiasi inframerah. Orang-orang yang hidup di daerah sub-tropis pada musim panas atau bila berkunjung ke daerah tropis sebagai turis gemar menjemur diri di pantai untuk mendapatkan radiasi ultraviolet agar kulit tubuhnya berwarna kecoklatan. Saat ini, manusia dengan rekannya yang terpisah jauh dapat berkomunikasi dengan suara ataupun gambar. Itu juga berkat jasa berkat radiasi gelombang pendek (microwave). Begitu pula hubungan antara seorang astronot yang ada di ruang angkasa dengan operator di pusat pengendali bumi. Bukan hal yang aneh pula hampir setiap dapur di negara-negara maju dilengkapi dengan alat memasak yang disebut microwave. Nah, artinya kita telah banyak memanfaatkan berbagai jenis radiasi untuk memudahkan dan meningkatkan kualitas hidup di bumi. Kalau begitu bisa dikatakan radiasi adalah hal yang sudah akrab dengan kehidupan manusia. Wajar saja, sebab radiasi sudah ada di bumi sebelum kehidupan ini lahir. Bahkan, ia sudah hadir di ruang angkasa sebelum bumi itu sendiri nongol. Radiasi merupakan bagian dari big-bang yang sejauh kita ketahui lahir kurang lebih dua puluh milyar tahun yang lalu. Sejak itu radiasi menyelimuti ruang angkasa dan merupakan bagian dari bumi. Pada 1892 ilmuwan berkebangsaan Prancis, Antoine Henri Becquerel meletakkan beberapa


lempeng film fotografi di dalam laci. Bersama itu pula ditaruh mineral yang mengandung uranium. Saat film fotografi dicuci dalam larutan pengembang, ia terkejut karena adanya pengaruh mineral uranium pada film fotografi itu. Sejak itu Becquerel dikenal sebagai penemu uranium. Berikutnya, pada 1898, suami Marie Currie, pionir pemakai kata radioaktivitas, yaitu Pierre menemukan bahwa uranium mengeluarkan radiasi dan ada elemen misterius lainnya. Salah satunya adalah apa yang mereka sebut sebagai polonium. Berkat semua itu, ketiganya dianugrahi Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1903. Yang jelas, penemuan radioaktivitas akhirnya menjadi semacam babak baru dari era fisika modern. Terutama sejak ditemukan Polonium itu berhasil mengubah banyak hal dan membangkitkan pertanyaan. Misalnya, apa yang menyebabkan atom-atom meluruh, terbuat dari apa atom-atom itu, gaya-gaya apa yang bekerja di dalamnya? Hasilnya, pada abad berikutnya manusia pun menemukan banyak hal tentang radiasi dan fenomena lainnya dalam fisika. Pada abad ke-20, manusia telah mengenal berbagai jenis radiasi lainnya, yang disebut radiasi pengion. Radiasi pengion ini juga sudah banyak dimanfaatkan secara luas dalam bidang kedokteran. Satu diantaranya dipakai untuk membuat foto organ tubuh manusia (rontgen). Di bidang industri, radiasi pengion ini dipakai untuk mengukur ketebalan kertas atau pelat besi agar hasil produksinya memiliki ketebalan yang akurat. Bisa pula untuk mendeteksi kebocoran air di bendungan, atau deteksi adanya potensi kebakaran dalam detektor asap dan lain sebagainya. Pemakaian radiasi pengion pun telah banyak memberi keuntungan bagi kehidupan manusia. Radiasi pengion dihasilkan oleh atom-atom yang sangat kecil dan tak kasat mata kita. Menurut Erwansyah Lubis, Kepala Bidang Keselamatan Kerja dan Lingkungan, Pusat Pengembangan Pengelolaan Limbah Radioaktif (P2PLR), BATAN, di alam terdapat benda hidup (manusia, hewan dan tumbuhan) yang secara kimiawi tersusun oleh pelbagai jenis atom yang sangat kecil. “Di alam, atom-atom ada yang stabil dan ada Peranan Industri Dalam Upaya Menciptakan Lingkungan Yang Bersih Melalui Produksi Bersih

Makalah ini dimulai dengan paparan singkat mengenai pengolahan limbah yang selama ini kita kenal dan pahami, diteruskan dengan penjelasan singkat mengenai prinsip dasar Cleaner Production (Produksi Bersih), teknik Cleaner Production dan terakhir

pengalaman/kisah sukses beberapa industri yang menerapkan Cleaner Production. Pengolahan Limbah! Sebuah Lingkaran Setan? Pengolahan limbah (end-of-pipe) pada prinsipnya adalah proses perubahan dari satu jenis fasa ke fasa yang lain. Misalnya pada pengolahan limbah cair industri, kandungan pencemar dalam limbah umumnya diupayakan agar mengendap, sehingga cairan yang keluar dari sistem pengolahan limbah sudah berkurang kandungan pencemarannya. Namun masalahnya tidak selesai begitu saja. Endapan hasil olahan tersebut pada dasarnya adalah limbah cair yang lebih kental (konsentrasi pencemarnya lebih tinggi) yang berbentuk lumpur. Lumpur ini umumnya akan dikurangi kadar airnya sehingga menghasilkan suatu padatan, yang masih mengandung pencemar dengan konsentrasi tinggi. Dalam hal ini terjadi proses perubahan dari fasa cair ke fasa padat. Contoh lain yang lebih menarik adalah pembakaran (inceneration) limbah padat/sampah. Pembakaran tersebut akan mengubah limbah padat menjadi limbah gas dan partikulat yang akan dilepaskan ke udara sekitar. Dengan kata lain, proses insenerasi ini akan menimbulkan permasalahan pencemaran udara, umumnya scrubber. Scrubber ini akan menyemprotkan air sehingga gas dan partikulat akan melarut. Larutan, yang mengandung pencemar ini, kemudian ditampung untuk kemudian diolah dan diperlakukan sebagai limbah cair. Sebuah lingkaran setan? Selain sebagai suatu sistem yang mengubah fasa, pengolahan limbah seringkali adalah suatu bentuk perpindahan pencemaran dari suatu media ke media lainnya. Pada contoh pengolahan limbah cair diatas, hasil olahan yang berbentuk padatan harus dibuang ke landfill. Hal ini berarti memindahkan permasalahan dari pencemaran air ke media lain, dalam hal ini tanah. Sedangkan pada contoh


insinerator, permasalahannya ternyata lebih kompleks. Insenerasi limbah pada yang bertujuan menghindari terjadinya pencemaran tanah ternyata memindahkan masalah ke media lain, yaitu udara dan air. Dari sisi ekonomi, pengolahan limbah juga kurang menguntungkan. Untuk membangun suatu sistem pengolahan limbah yang baik, diperlukan biaya investasi yang besar. Pada kasus industri kecil dan menengah, sering terjadi biaya pembangunan instalasi lebih mahal dari investasi untuk industri itu sendiri. Di sisi lain, pada saat pengoperasian sistem pengolahan, diperlukan biaya yang cukup besar. Pembelian bahan kimia, listrik, air bersih, dan operator adalah beban yang harus ditanggung oleh perusahaan. Celakanya, biaya-biaya ini pada dasarnya adalah waste , karena tidak memberikan nilai tambah kepada efisiensi dan produktivitas perusahaan. Permasalahan menjadi bertambah rumit karena pada saat ini di Indonesia sangat sulit ditemukan pengolahan limbah yang mampu memberikan hasil yang memuaskan dan mampu mencapai baku mutu secara konsisten yang semakin lama akan semakin ketat. Cleaner Production Pendekatan end-of-pipe seperti dipaparkan diatas adalah pusat biaya (cost center) yang membebani perusahaan. Pendekatan tidak mampu menyelesaikan permasalahan lingkungan secara tuntas. Sebuah pendekatan baru akhirnya diperkenalkan, yaitu cleaner production (produksi bersih). Cleaner production (CP) perdefinisi menurut UNEP (United Nation Development Program) adalah: suatu strategi pengelolaan lingkungan yang bersifat preventif dan terpadu dan diterapkan secara kontiniu pada proses produksi dan produk untuk mengurangi resiko terhadap manusia dan lingkungan. CP mengintegrasikan faktor lingkungan ke dalam seluruh aspek bisnis, terutama efisiensi. Karena mencegah timbulnya limbah, maka pendekatan ini relatif lebih mampu mengatasi permasalahan limbah dibanding pendekatan lain. Dari sisi proses produksi CP difokuskan pada peningkatan efisiensi dan efektifitas penggunaan buhan baku, energi dan sumber daya lainnya serta mengganti atau mengurangi penggunaan B3 sehinggga mengurangi jumlah dan toksisitas seluruh emisi dan limbah sebelum keluar dari proses. Dari sisi produk CP difokuskan pada pengurangan dampak diseluruh daur hidup produk mulai dari pengambilan bahan baku sampai pembuangan akhir setelah produk tersebut tidak digunakan lagi. Kedua fokus tersebut dapat dilakukan oleh industri baik secara partial maupun secara terintegratif. Dari pandangan bisnis dan lingkungan penerapan CP akan memberikan beberapa keuntungan, yaitu: 1.Peningkatan efisiensi produksi 2.Penghematan biaya 3.Kemampuan untuk memenuhi baku mutu dan regulasi lingkungan 4.Sejalan dengan standar ISO 14000 5.Peningkatan keselamatan dan kesehatan kerja 6.Peningkatan citra perusahaan Pendekatan CP merupakan sebuah konsep yang mencakup tiga hal yang saling berhubungan, yaitu: ·Lebih sedikit pencemar yang dibuang ke lingkungan alamiah ·Lebih sedikit limbah yang ditimbulkan ·Lebih sedikit menggunakan sumber daya alam (air,energi,dan bahan baku) CP mengurangi jumlah limbah yang harus diolah, sekaligus mengurangi limbah yang dibuang ke lingkungan. Limbah umumnya ditimbulkan dari suatu sistem yang kurang efisien. Peningkatan efisiensi proses produksi berarti akan mengurangi jumlah limbah yang ditimbulkan, sekaligus mengurangi sumberdaya yang dipergunakan. Dengan demikian, peningkatan efisiensi merupakan tulang punggung dari CP. Teknik CP secara umum dapat dibagi menjadi dua, yaitu: pengurangan limbah pada sumbernya (source reduction) dan daur ulang (recycle). Source reduction merupakan pengurangan atau eliminasi limbah pada sumbernya, biasanya dalam satu proses. Upaya ini meliputi hal sebagai berikut: ·Perubahan produk (product changes) ·Perubahan material (input material changes) ·Perubahan teknologi (technology changes) ·Penerapan operasi yang baik (good operating practices) Warner-Lambert (di New York, USA) telah melakukan perubahan produk pada produk Novon, sejenis polimer. Pada awalnya produk ini ditujukan untuk menggantikan material kapsul yang berbahan gelatin. Inovasi ini telah melahirkan material pengganti yang berbahan startch (sejenis plosakarida). Starch diperoleh dari kentang atau jagung, sumber daya alam yang dapat diperbarui. Warner-Lambert akhirnya merekayasa Novon menjadi beberapa produk derivat yang dapat diterapkan untuk berbagai jenis penggunaan. Diantaranya sebagai bahan pengganti plastik. Polimer ini bersifat biodegradable sehingga dapat didaurulang, dalam hal ini sebagai kompos. Produk ini juga tidak beracun (non toxic). Penggunaan komersial awal dari produk ini meliputi kapsul, stick golf, dan tempat


lilin. Polimer ini juga berpotensi sebagai bahan kemasan. Produk ini telah dipasarkan ke seluruh dunia. Kasus tersebut diatas menggambarkan suatu jenis produk yang berwawasan lingkungan. Untuk kasus tersebut, produk memiliki ciri sebagai berikut: ·Menggunakan bahan baku dari sumber daya alam yang terbaharukan (renewable resources) ·Dapat didaur ulang (recycable), dan ·Dapat diuraikan secara biologis (biodegradable). Pilihan lain dalam sources reduction, selain perubahan produk, meliputi perubahan material input, perubahan teknologi (proses), dan praktek operasi yang baik. Contoh dari perubahan material input adalah penggantian pealrut organik dengan pelarut berbasis air, pada industri farmasi. Pendekatan ini mampu meminimalkan limbah sampai 100%. Upaya penggantian dengan pelarut berbasis air juga telah dilakukan pada industri percetakan dan pengecatan mobil. Pada industri air cinditioner, perubahan dilakukan dengan mengganti adhesive berbasis solvent dengan produk yang berbasis air. Substitusi material-material seperti timbal, raksa, DDT, dan CFCs telah diterapkan di banyak perusahaan, dan telah mengeliminasi permasalahan limbah yang ditimbulkannya. Perubahan material input juga dapat dilakukan dengan melakukan pemurnian. Sebagai contoh adalah menghilangkan kandungan Sulfur dari batubara, pada pembangkit listrik bertenaga batubara. Pendekatan ini akan menghilangkan emisi sulfur ke udara, sekaligus mengeliminasi sistem pengolahan sulfur. Timbulan limbah juga dapat diminimalkan dengan menginstalasikan perlatan proses yang lebih efisien atau memodifikasi sistem yang ada. Penggunaan peralatan yang lebih efisien akan mampu menghasilkan beberapa keuntungan, diantaranya produktifitas yang lebih tinggi, mengurangi biaya bahan baku, dan mengurangi biaya pengolahan limbah. Praktek operasi yang baik (good operating practices/GOP) adalah pilihan lain dari sources reduction. GOP melibatkan unsur-unsur: ·Pengawasan terhadap prosedur-prosedur operasi ·Loss prevention ·Praktek manejemen ·Segregasi limbah ·Perbaikan penanganan material ·Penjadwalan produk Tujuan dari GOP adalah untuk mengoperasikan peralatan dan sistem produksi secara optimal. Hal ini adalah tugas paling mendasar dari manajemen. Sebagai contoh, pengoperasian secara tepat dan pemeliharaan secara berkala dari peralatan dapat mengurangi, secara substantif, kebocoran dan pemborosan material. Peningkatan GOP umumnya dapat menurunkan jumlah limbah antara 20% s/d 30%, dengan biaya yang rendah. GOP memerlukan perhatian secara detail dan pemantauan secara konstan terhadap aliran bahan baku dan dampaknya. Pendekatan ini membuat perusahaan dapat mengetahui secara tepat jumlah dan jenis limbahyang dihasilkan pada setiap tahapan proses produksi. Daur ulang merupakan penggunaan kembali limbah dalam berbagai bentuk, diantaranya: ·Dikembalikan lagi ke proses semula ·Sebagai bahan baku pengganti untuk proses produksi lain, ·Direkaveri untuk diambil kembali bagian yang bermanfaat, atau ·Diolah sebagai produk samping. Walaupun daur ulang limbah cenderung cost effective dibandingkan pengolahan limbah, salah satu hal yang harus diperhatikan adalah bahwa proses daur ulang limbah (dalam bentuk recovery material misalnya) sebaiknya dipertimbangkan setelah seluruh upaya pengurangan jumlah limbah pada sumber akan lebih cost effective dibandingkan daur ulang. Hal ini karena daur ualng limbah cenderung lebih memerlukan waktu dan biaya dalam pengelolaanya. Literatur-literatur umumnya meletakkan daur ulang pada pilihan terakhir dalam hirarki CP. Pendekatan daur ulang dianggap sebagai pendekatan reaktif dan bukan proaktif. Hal ini karena pendekatan murni dari daur ulang seakan membiarkan timbul limbah, dan baru melakukan upaya pengelolaan setelahnya. Terlepas masalah tersebut diatas, pendekatan daur ulang mampu membantu menyelesaikan permasalahan limbah dan pengehematan sumber daya. Sebagai contoh, daur ulang satu ton kertas akan menghemat 17 pohon, 7000 galon air, 14 KWH listrik, dibandingkan dengan memproduksinya secara konvensional. Contoh-contoh Penerapan Cleaner Production di Industri Minfeng Pulp and Paper (China) Melalui perbaikan proses, perbaikan sistem pencucian, peningkatan pengendalian proses, dan perbaikan prosedur operasi, pabrik ini telah menghasilkan beberapa penghematan, diantaranya: ·Mampu mengurangi beban COD sebanyak 900 ton


·Rendemen (yield) meningkat dari 45% menjadi 51 % ·Penggunaan bahan soda kaustik berkurang sebesar 230 ton ·Secara total penghematan yang dihasilkan sebesar US$ 85.000 setipa tahunya. Toyota Astra Motor (TAM) Pelaksanaan komitment TAM terhadap lingkungan dalam bentuk program 5R, yang terdiri dari Refine, Reduce, Reuse, Recyle, dan Recover/Retrieve. Untuk pelaksanaannya TAM mempunyai komite P2K3L (Panitia Pembina Kesehatan & Keselamatan Kerja, dan Lingkungan), yang terdiri dari tenaga ahli dari setiap pabrik yang ada. Di samping itu TAM juga membuat kegiatan yang dapat memacu karyawan untuk menciptakan ide-ide perbaikan masalah lingkungan. Beberapa kegiatan yang dilakukan adalah: 1.Penggantian material (penggantian Trichloroethylene dengan Xylol) 2.Hemat energi, 3.Daur ulang pelarut dan air Penghematan yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut: ·Penggantian Trichloroethylene sebesar Rp. 138.600.000,-/tahun ·Penghematan energi sebesar Rp 256.370.000,-/tahun ·Daur ulang pelarut sebesar Rp. 13.200.000,-/tahun ·Daur pakai air sebesar Rp. 39.000.000,-/tahun 3M, 3M adalah salah satu perusahaan yang bisa dikatakan berhasil dalam menerapkan CP, dalam bentuk pencegahan pencemaran (Pollution Prevention). Program pencegahan pencemaran ini dilakukan oleh 3M secara sukarela (voluntary) dan merupakan cerminan sikap proaktif yang dianut oleh perusahaan itu. Hal terpenting dari kebijaksanaan 3M adalah kemampuan dan kemauannya dalam menggeser paradigma dari pendekatan end of pipe menjadi up the pipe. Bagi mereka, cara terbaik mengelola limbah adalah dengan tidak menimbulkan limbah. Program pencegahan pencemaran dari 3M dikenal dengan nama 3P (pollution prevention pays), yang mulai dikembangkan pada tahun 1975. Dua tujuan dasar dari 3P adalah: 1.Mengeliminasi pencemaran pada sumbernya, sebelum timbul. Upaya ini akan menurunkan biaya lingkungan, mengurangi penggunaan energi, dan mengurangi penggunaan bahan baku yang diperlukan untuk produksi. 2.Memperhitungkan limbah sebagai bahan baku/sumber dya yang belum terpakai. Sejak 1975 sampai dengan 1992 (atau selama 17 tahun), 3M melakukan 3.000 proyek 3P. Selama kurun waktu tersebut hal-hal yang telah dicapai adalah tereliminasinya: ·170.000 ton pencemar udara ·18.000 ton pencemar air ·2,7 milyar gallon limbah cair ·480.000 ton limbah padat Dalam kurun waktu tersebut 3M telah menghemat 500 juta dolar. Strategi dasar yang dilakukan oleh 3M dalam melakukan pencegahan pencemaran adalah: ·adanya komitmen dari manajemen puncak untuk melaksanakan program 3P. ·menjadikan pencegahan pencemaran sebagai salah satu budaya perusahaan. ·adanya komitmen untuk menjadikan pencegahan pencemaran sebagai salah satu elemen penting setiap rencana usaha 3M dan menjadikannya sebagai tolok ukur kinerja. ·menjadikan keberhasilan dalam menerapkan pencegahan pencemaran sebagai bagian dari penilaian kinerja karyawan dan manajer. ·Adanya komitmen untuk membiayai program penelitian dan pengembangan pencegahan pencemaran yang diwujudkan dengan mengucurkan dana sebesar 100 juta dolar untuk hal tersebut. ·Hal yang terpenting dalam penerapan program 3P adalah mulai dikembangkannya suatu hubungan antara tingkat keluaran pabrik dengan tingkat timbulan limbah. (Maskhul Khairi AR Putra, PT.Produksi Bersih Benefita)

IPA Kedasih, Mengolah Air Ala Budaya Lokal

Apa jadinya bila sebuah teknologi yang diterapkan tak cocok dengan budaya dan perilaku lokal ? Mubazir jawabannya, walaupun teknologi itu sangat canggih. Sama halnya dengan teknologi dalam pembuatan suatu instalasi pengolahan air bersih. Untuk menjamin penggunaan yang berkelanjutan dan cocok dengan budaya dan perilaku


masyarakat Indonesia, Ditjen Cipta Karya, Departement Pekerjaan Umum di tahun 80-an banyak mengembangkan produk Instalasi Pengolahan Air bersih (IPA) KEDASIH. Walau sudah cerita lama, success stories IPA KEDASIH tetap pantas untuk kita ingat terus demi terciptanya teknologi yang cocok dengan Indonesia. Soal kompatibilitas dengan budaya dan perilaku masyarakat Indonesia, IPA KEDASIH memang patut diteladani. Menurut Ir. Poedjastanto CES DEA, penggagas IPA KEDASIH, orang Indonesia terkenal dengan budayanya yang kurang mendukung perkembangan teknologi. “Orangnya relatif tidak bertanggung jawab terhadap produk dan proses. Mereka suka dengan pembangunan tetapi tidak suka memelihara,” jelas Poedjas, panggilan akrab ahli teknik penyehatan jebolan Institut Teknologi Bandung ini. Hingga, lanjutnya, aplikasi teknologi yang dikandung IPA KEDASIH berdasar pada budaya tadi. “Termasuk budaya tidak mampu, lelet dan malas.” Singkat kata, IPA KEDASIH memang dirancang untuk kondisi air baku Indonesia yang fluktuatif, anggaran pembangunan yang terbatas, dan dukungan sumber daya manusia yang ala kadarnya. Tapi jangan salah, IPA ini tetap menghasilkan produk air bersih sesuai standar Departemen Kesehatan. Kok bisa? Dilihat dari diagram alirnya, IPA KEDASIH memang tidak berbeda dengan IPA konvensional lainnya yaitu unit koagulasi, unit flokulator, unit sedimentasi, dan unit saringan pasir (filtrasi). Bedanya memang hanya di masalah perhatian yang serius terhadap kondisi Indonesia tadi. Sebagai contoh Poedjas menyodorkan unit flokulator. Katanya, unit ini betul-betul memperhatikan kondisi Indonesia. Untuk mencukupi anggaran yang terbatas, unit flokulator IPA KEDASIH hanya berani mengandalkan turbulensi hidrolis. Artinya, turbulensi diperoleh dari perubahan arah aliran mendadak. Untuk menekan fluktuasi air baku, unit flokulator IPA KEDASIH tidak menerapkan modus aliran plug-flow namun modus complete mixed yang diperoleh dari bentuk tangki yang segi-enam (hexagonal). Tanpa adanya peralatan mekanis, unit flokulator hexakoidal ini dapat dioperasikan oleh operator ‘ala-kadarnya’. Contoh lainnya adalah unit filtrasi-nya yang bebas instrumen elektro-mekanis dan pompa otomatis. “Dalam operasi penyaringan normal, unit filtrasi IPA KEDASIH ini tidak berbeda dengan IPA-IPA lainnya,” ujar Poedjas. Banyak bedanya adalah saat unit filtrasi saling-cuci ini melakukan pencucian pasir (backwash) –nya. Unit ini hanya mengandalkan aliran balik gravitasi dari air yang sudah tersaring. Pengubahan kondisi operasi normal ke backwash dilakukan dengan penggeseran posisi katup. Tidak heran jika unit filtrasi IPA KEDASIH dapat dioperasikan dengan mudah dan murah. Kunci keberhasilan IPA KEDASIH ini terletak pada unit sedimentasi. Unit ini juga dirancang untuk bebas dari alat mekanis. Dengan menggunakan pelat-pelat berkemiringan 60 derajat, unit sedimentasi dapat mengendapkan flok jauh lebih efisien dari tangki pengendap konvensional. Banyaknya dan luas permukaan pelat dirancang untuk mampu mengendapkan 95 % dari flok yang terbentuk. Oleh karena itu, beban unit filtrasi menjadi sangat ringan dan memungkinkan dilakukannya backwash secara gravitasi. Sejak tahun 1985 sampai 1998, IPA KEDASIH telah dibangun di 700 lokasi di Indonesia. Kapasitasnya bervariasi dari 1 liter per detik sampai 1300 liter per detik. Tingkat keberhasilannya dan daya tahannya sangat tinggi terutama di daerah-daerah. “Saya percaya, keberlanjutan dari sistem ini bergantung pada sistem kontrol IPA tersebut. Juga yang tidak kalah pentingnya adalah keselarasan sistem ini dengan budaya lokal,” ujar Poedjas yang sudah malang melintang berkarir di Departemen Kimpraswil itu. Kedasih tak hanya terfokus pada produksi sistem dengan investasi murah, namun operasi dan prosedur perbaikannya pun mudah. “Artinya semua sistem itu dapat dijalankan oleh orang yang berpendidikan rendah sekalipun. Serta masalah perbaikannya, mekanik bengkel sepeda-pun bisa. Itu saja intinya,” tegas Poedjas lagi. Poedjas memang betul, kita sering bernafsu ingin menerapkan teknologi pengolahan air bersih yang canggih. Waktu baru sih, oke-oke saja alias tak ada masalah. Setelah beberapa tahun, baru dirasakan ketidakmampuan kita untuk memelihara dan memperbaikinya. Akhirnya, kita tergantung lagi kepada negara penyedia teknologi tersebut. Dengan IPA KEDASIH, pengoperasian, pemeliharaan dan perbaikan dijamin murah lagi mudah. (dr)

Efek Rumah Kaca, Perubahan Iklim, dan Pemanasan Global


Bumi telah menjadi lebih hangat sekitar 1ºF (0.5ºC) dari 100 tahun yang lalu. Tapi mengapa? Dan

bagaimana? Sebenarnya para pakar ilmu pengetahuan juga tidak tahu pasti. Bumi bisa saja menjadi hangat secara alami, tetapi banyak ahli iklim dunia yang percaya bahwa tindakan manusia telah membantu membuat Bumi menjadi lebih hangat.

Efek Rumah Kaca, Perubahan Iklim, dan Pemanasan Global Efek Rumah Kaca Para ahli sudah setuju bahwa efek rumah kaca disebabkan oleh bertambahnya jumlah gas-gas rumah kaca (GRK) di atmosfir yang menyebabkan energi panas yang seharusnya dilepas ke luar atmosfir bumi dipantulkan kembali ke permukaan dan menyebabkan temperatur permukaan bumi menjadi lebih panas. Gas Rumah Kaca : Ada beberapa gas diatmosfir yang berfungsi sebagai \'penangkap\' energi panas matahari. Tanpa gas-gas ini, panas akan hilang ke angkasa dan temperatur rata-rata Bumi dapat menjadi 60ºF (33ºC) lebih dingin. Karena fungsinya sebagai penjaga hangatnya Bumi, gas-gas ini kemudian disebut sebagai Gas Rumah Kaca (GRK). Yang termasuk diantaranya adalah : Karbon Dioksida (CO2), Nitro-Oksida (NO2), dan Metana (CH4). Rumah Kaca: Pernahkah kamu melihat sebuah rumah kaca? Rumah kaca umumnya berbentuk sebuah rumah kecil yang seluruhnya terdiri dari kaca dan dibangun untuk menumbuhkan berbagai jenis tanaman, terutama diwaktu musim dingin. Bagaimana rumah kaca bekerja? Panel-panel kacanya membiarkan sinar matahari masuk tetapi menjaga energi panas yang disebabkannya hilang ke udara. Untuk mudahnya, bayangkan kalau kamu masuk ke dalam mobil yang diparkir dibawah sinar matahari, joknya terasa panas bukan? Nah, begitu juga tanaman yang ada didalam rumah kaca, panas yang ditahan menyebabkan tanaman dapat bertahan di musim dingin. GRK dan Atmosfir: Atmosfir ada disekitar kita, ia adalah udara yang kita hirup. GRK diatmosfir berfungsi serupa dengan panel-panel gelas di rumah kaca. Sinar matahari memasuki atmosfir Bumi, melalui lapisan gas-gas rumah kaca. Setelah mencapai seluruh permukaan bumi, tanah, air, dan ekosistem lainnya menyerap energi dari sinar tersebut. Setelah terserap, energi ini akan dipancarkan kembali ke atmosfir. Sebagian energi dikembalikan ke angkasa, tetapi sebagian besar ditangkap oleh gas-gas rumah kaca di atmosfir sehingga menyebabkan Bumi menjadi lebih panas. Efek Rumah Kaca memegang peran penting dalam kelangsungan hidup manusia di Bumi. Tanpa adanya efek tersebut, Bumi akan terlalu dingin untuk ditempati. Namun sebaliknya, apabila efek tersebut terlalu kuat, Bumi akan menjadi lebih hangat dari semestinya dan akan timbul masalah baru bagi kehidupan manusia, tumbuhan, dan binatang. Perubahan Iklim (Climate Change) Iklim adalah rata-rata peristiwa cuaca di suatu daerah tertentu dalam jangka waktu yang panjang. Sebagai contoh, ada kemungkinan dalam suatu hari di musim dingin di New York, Amerika Serikat, terjadi suatu hari yang cerah dan hangat, tetapi rata-rata cuaca - iklim- memberitahu kita bahwa musim dingin di New York umumnya akan dingin dan penuh salju dan hujan. Perubahan iklim menunjukkan suatu perubahan dalam cuaca secara jangka panjang, bisa lebih hangat atau lebih dingin. Curah hujan atau salju rata-rata pertahun dapat bertambah atau berkurang. Cuaca Cuaca mengambarkan apapun yang terjadi di alam pada suatu waktu tertentu di suatu tempat tertentu. Cuaca adalah sesuatu gejala alam yang terhadi dari menit ke menit. Cuaca dapat berubah drastis dalam waktu yang singkat. Contohnya, bisa saja terjadi hujan satu jam lamanya dan mendadak langit cerah dan terang. Cuaca adalah yang kita dengar di berita televisi setiap malam. Yang termasuk cuaca adalah perubahan harian dalam kelembaban, tekanan barometrik, temperatur, dan kondisi angin di suatu lokasi tertentu. Sekarang, katakan, bagaimana cuaca di tempat mu hari ini? Iklim


Iklim menggambarkan total cuaca yang terjadi selama satu periode tertentu dalam setahun di suatu tempat tertentu, Yang termasuk didalamnya adalah kondisi cuaca rata-rata, musim (dingin, panas, semi, gugur, hujan, dan kemarau), dan gejala alam khusus (seperti tornado dan banjir). Iklim memberitahu kita bagaimana tinggal di daerah tertentu. Bogor kota hujan, Jakarta panas, dan Bandung sejuk. Jadi, bagaimana iklim di tempat tinggalmu? Pemanasan Global (Global Warming) Pemanasan Global adalah suatu istilah yang menunjukan adalahnya kenaikan rata-rata temperatur Bumi, yang kemudian menyebabkan perubahan dalam iklim. Bumi yang lebih hangat dapat menyebabkan perubahan siklus hujan, kenaikkan permukaan air laut, dan beragam dampak pada tanaman, kehidupan liar, dan manusia. Ketika para ahli ilmu pengetahuan berbicara mengenai permasalahan perubahan iklim, yang menjadi pusat perhatian adalah pemanasan global yang disebabkan ulah manusia. Mungkin sulit untuk dibayangkan bagaimana manusia dapat menyebabkan perubahan pada iklim di Bumi. Namun, para ahli sepakat bahwa ulah manusialah yang memacu besarnya jumlah gas rumah kaca dilepaskan ke atmosfir dan menyebabkan Buni menjadi lebih panas. Dahulu, semua perubahan iklim berjalan secara alami. Tetapi dengan adanya Revolusi Industri, manusia mulai mengubah iklim dan lingkungan tempatnya hidup melalui tindakan-tindakan agrikultural dan industri. Revolusi Industri adalah saat dimana manusia mulai menggunakan mesin untuk mempermudah hidupnya. Revolusi ini dimulai sekitar 200 tahun lalu dan mengubah gaya hidup manusia. Sebelumnya, manusia hanya melepas sedikit gas ke atmosfir, namun saat ini dengan \'bantuan\' pertumbuhan penduduk, pembakaran bahan bakar fosil dan penebangan hutan, manusia mempengaruhi perubahan komposisi gas di atmosfir. Semenjak Revolusi Industri, kebutuhan energi untuk menjalankan mesin terus meningkat. Beberapa jenis energi, seperti energi yang kamu butuhkan untuk membuat pe-ermu, datang dari makanan yang kamu makan. Tetapi energi lainnya, seperti energi yang digunakan untuk menjalankan mobil dan sebagian besar emergi untuk penerangan dan pemanasan rumah, datang dari bahan bakar seperti batubara dan minyak bumi - atau lebih dikemal sebagai bahan bakar fosil karena terjadi dari pembusukan fosil makhluk hidup. Pembakaran bahan bakar fosil ini akan melepaskan gas rumah kaca ke atmosfir. Kapan kita melepas Gas Rumah Kaca ke Udara? Kapan saja kamu …. Nonton TV Memasang AC Menyalakan Lampu Menggunakan Pengering Rambut Mengendarai Mobil Bermain Video Game Menyalakan Radio Mencuci atau Mengeringkan Pakaian dengan Mesin Menggunakan Microwave / Oven Kamu telah membantu melepaskan Gas Rumah Kaca ke udara. Mengapa? Karena setiap kali kamu melakukan hal-hal tersebut, kamu membutuhkan tenaga listrik dan listrik dihasilkan melalui pembangkit listrik - power plant - yang sevagian besar menggunakan batubara dan minyak bumi. Sekali lagi, membakar batubara dan minyak bumi menghasilkan gas rumah kaca. Hal-hal lain yang menyebabkan kita membantu melepaskan GRK ke udara :

• Membuang sampah ke tempat penimbunan sampah menghasilkan metana. Metana juga dihasilkan dari limbah binatang yang dipelihara untuk menyuplai kebutuhan susu dan daging (seperti sapi) dan juga dari pertambangan Batubara;

• Mengendarai mobil; Menggunakan / membeli barang-barang produksi pabrik karena proses produksinya melepas GRK ke udara.


Apakah Kita dapat membantu pencegahan pemanasan global? Tentu saja. Apabila kita mau mencoba, setiap orang dapat melaksanakan bagiannya dalam membantu mencegah terjadinya pemanasan global. Tidak ada yang mengatakan bahwa mengendarai mobil atau menggunakan listrik adalah kegiatan yang salah. Kita hanya harus lebih pintar dalam melaksanakannya. Beberapa orang mengurangi penggunaan energi dengan melakukan carpooling atau pemakaian mobil bersama. Contohnya, empat orang dapat berada dalam satu mobil yang sama daripada mengendarai empat mobil berbeda untuk pergi ke tempat yang sama. Berikut ini adalah hal-hal yang mudah tetapi dapat membuat kamu ikut serta dalam menjaga Bumi menjadi tempat hidup yang lebih baik! Membaca Belajar mengenai lingkungan adalah hal yang penting. Ada banyak buku yang bisa kamu baca. Sebagai permulaan, minta tolong guru atau pegawai perpustakaan untuk memberikan judul buku yang bisa dibaca. Atau dengan semaraknya dunia internet, ada baiknya kamu menjelajahi alam maya untuk mencari situs-situs yang memberikan informasi mengenai lingkungan dan perubahan iklim. Hemat Penggunaan Listrik Matikan lampu, televisi, dan komputer ketika kamu selasai menggunakannya. Naik Sepeda, Bis, dan Jalan Kaki Dengan sekali-sekali naik bis, mengendarai sepeda, atau berjalan kaki, kamu sudah menghemat penggunaan energi fossil. Berbicara kepada Keluarga dan Teman Berbicara kepada keluarga dan temanmu mengenai pemanasan global. Biarkan mereka mengetahui apa yang telah kau pelajari. Penanaman Pohon Menanam pohon di rumah dan sekolah adalah kegiatan yang menyenangkan dan salah satu cara yang bail untuk mereduksi gas rumah kaca. Pohon mengabsorbsi CO2 dari udara. (this is against WWF\'s campaign - anti-carbon sink - so it may be excluded in our campaign to school children - red.) Daur Ulang Mendaur ulang kaleng, botol, kantong plastik, dan koran. Ketika kamu melakukan daur ulang, kamu mnguerangi jumlah sampah yang dibuang ke tempat pembuangan sampah dan kamu membantu penyelamatan sumber daya alam, seperti pohon, minyak bumi, dan bahan metal seperti alumunium. Ketika belanja, belilah barang yang ramah lingkungan Salah satu cara untuk mengurangi pelepasan GRK ke atmosfir adalah membeli produk yang hemat energi, seperti mobil, barang elektronik dan lampu. Beberapa hal yang patut diperhatikan Tahukah kamu bahwa kamu membantu menjaga lingkungan bila kami membeli produk yang bisa didaur-ulang? Carilah produk yang memiliki tanda daur ulang - tiga anah panah membentuk suatu siklus (nanti ada gambar - red). Prokus yang dapat di daur ulang umumnya dibuat dari benda yang telah digunakan. Umumnya untuk membuat produk daur ulang lebih sedikit energi yang digunakan daripada produk baru. Lebih sedikit energi digunakan, lebih baik. Energi dari Sinar Matahari Bayangkan hari ini adalah hari yang sangat panas. Kamu letakkan satu sendok es krim di pinggir jalan dan esnya langsung meleleh. Kenapa? Kamu mungkin tahu sinar matahari menyebabkan es itu leleh, tetapi kamu mungkin tidak tahu bahwa sinar matahari memproduksi energi. Energi yang dikenal sebagai solar energy - cara popular untuk mengatakan \' energi yang datang dari matahari - dapat digunakan untuk pemanasan ruimah, bangunan, air, dan untuk menghasilkan listrik. Di Indonesia memang belum banyak, namun ini adalah opsi yang menarik karena dapat dilakukan diseluruh pelosok Indonesia. Mobil Mobil adalah kebutuhan utama, terutama dikota-kota besar. Kamu dapat membantu menghemat energi dengan menggunakan mobil yang lebih sedikit menggunakan bahan bakar. ENERGY STAR®


Bebearapa benda, seperti komputer, TV, Stereo, dan VCR mencantumkan label bertuliskan \"Energy\" dengan gambar sebuah bintang. Produk dengan label ENERGY STAR® dibuat untuk menghemat energi. Membeli produk ini akan membantu pelestarian lingkungan. Terjemahan bebas dari : Climate for Kids, US-EPA, http://www.epa.gov/globalwarming/kids/ Informasi Lanjut Hubungi : Eka Melisa, Climate and Energy Programme Manager, WWF Indonesia, [email protected]

Mengubah Limbah Ternak Jadi Energi

Siapa sangka kotoran ternak bisa jadi sumber energi alternatif yang ramah lingkungan. Lewat proses fermentasi, limbah yang baunya amat merangsang itu dapat diubah menjadi biogas. Energi biogas ini punya kelebihan yang nyata ketimbang energi nuklir atau batubara. Selain itu, biogas tak memiliki polusi yang tinggi. Dengan begini, sanitasi

lingkungan pun makin terjaga. Sejak terjadinya krisis energi pada 1973, masalah energi menjadi topik utama dunia. Negara-negara maju mulai berlomba-lomba mencari terobosan baru dalam menghasilkan energi alternatif yang jauh lebih murah ketimbang minyak dan gas. Mereka pun menerapkan kebijakan diversifikasi energi. Tentunya ketergantungan pada energi tak terbarukan tadi makin berkurang. Ini wajar saja, sebab setiap krisis yang terjadi selalu memberikan efek pada kenaikan harga BBM. Plus ketersediannya yang kurang memadai. “Salah satu energi alternatif tadi, biogas. Energi ini punya masa depan yang cerah. Kita punya banyak bahan baku energi itu,” ungkap Daru Mulyono dari Direktorat Teknologi Budi Daya Pertanian, BPPT. Sayangnya, pemanfaatan kotoran ternak menjadi biogas ini kalah ngetop ketimbang pupuk tanaman dari kotoran itu. Padahal dengan teknologi biogas, kandungan zat-zat alami yang terdapat pada kotoran ternak dapat dipakai untuk memenuhi kebutuhan energi yang kian meningkat. Jadi tak takut lagi ribut-ribut soal pasokan energi yang kurang. Pasalnya, biogas ini bisa dipakai untuk apa saja. Sebut saja mulai dari untuk memasak, lampu penerangan, transportasi hingga keperluan lain yang perlu energi. Nah, bila biogas telah diaplikasikan secara luas, ribut-ribut kekurangan pasokan energi bisa dihindari. Bahkan sanitasi lingkungan pun makin ciamik. Biogas biasanya dikenal sebagai gas rawa atau lumpur. Gas campuran ini didapat dari proses perombakan kotoran ternak menjadi bahan organik oleh mikroba dalam kondisi tanpa oksigen. Proses ini populer disebut anaerob. Selama proses fermentasi itu berjalan, biogas pun terbentuk. (lihat gambar proses aliran pembentukan Biogas). Dari proses fermentasi ini, akan dihasilkan campuran biogas yang terdiri atas, metana (CH4), karbon dioksida, hidrogen, nitrogen dan gas lain seperti H2S. metana yang dikandung biogas ini jumlahnya antara 54 – 70 persen, sedang karbon dioksidanya anatara 27 – 43 persen. “Gas-gas lainnya memiliki persentase hanya sedikit saja,” ujar Daru. Selama proses itu, lanjut Daru, mikroba yang bekerja butuh makanan. Di dalam makanan itu terdiri atas karbohidrat, lemak, protein, fosfor dan unsur-unsur mikro. Lewat siklus biokimia, nutrisi tadi akan diuraikan. Dari sini, akan dihasilkan energi untuk tumbuh. “Dari proses pencernaan anaerobik ini akan dihasilkan gas metan,” sebut Daru. Bila unsur-unsur dalam makanan tadi tak berada dalam kondisi yang seimbang alias kurang, bisa dipastikan produksi enzim untuk menguraikan molekul karbon komplek oleh mikroba akan terhambat. “Nah, untuk menjamin semuanya berjalan lancar, unsur-unsur nutrisi yang dibutuhkan mikroba harus tersedia secara seimbang,” tutur lelaki kelahiran kota Gudeg, Yogyakarta ini. Dalam pertumbuhan mikroba yang optimum biasanya dibutuhkan perbandingan unsur C : N : P sebesar 100 : 2,5 : 0,5. Beres masalah keseimbangan nutrisi, masih ada beberapa faktor lain yang perlu dicermati. Faktor-faktor ini pun berpotensi sebagai pengganggu jalannya proses fermentasi. “Ada beberapa senyawa yang bisa menghambat (proses) penguraian dalam suatu unit biogas. Untuk itu, saat menyiapkan bahan baku untuk produksi biogas, bahan-bahan pengganggu seperti antiobiotik, desinfektan dan logam berat harus diperhatikan seksama,” terang Daru. Gas metan hasil fermentasi ini akan menyumbang nilai kalor yang dikandung biogas. Besarnya antara 590 – 700 K.cal/m3. Nilai kalor biogas sumber utamanya memang dari gas metan itu. Plus sedikit dari H2 serta CO, sedang karbon dioksida dan gas nitrogen tak berkontribusi apa-apa dalam soal nilai panas tadi. Dalam hal tingkat nilai kalor yang dimiliki biogas punya keunggulan yang signifikan ketimbang sumber


energi lainnya, seperti coalgas (586 K.cal/m3) ataupun watergas (302 K.cal/m3). Nilai kalor biogas itu kalah oleh gas alam (967 K.cal/m3). Bahkan, menurut D. Wibowo dalam papernya Gas Bio Sebagai Suatu Sumber Energi Alternatif, setiap kubik biogas setara dengan setengah kilogram gas alam cair (liquid petroleum gases), setengah liter bensin dan setengah liter minyak diesel. Biogas pun sanggup membangkitkan tenaga listrik sebesar 1,25 – 1,50 kilo watt hour (kwh). (yuli setiawan, dikutip dari DAUR)

Radiasi Dalam Kehidupan Sehari-hari Sadarkah anda jika tiap hari tubuh selalu menerima radiasi. Buktinya ada saat anda membuka jendela kamar di pagi hari. Kehangatan sinar mentari merasuki setiap kehidupan. Sinar atau cahaya yang dipancarkan sang surya itu dikenal dengan radiasi inframerah. Orang-orang yang hidup di daerah sub-tropis pada musim panas atau bila berkunjung ke daerah tropis sebagai

turis gemar menjemur diri di pantai untuk mendapatkan radiasi ultraviolet agar kulit tubuhnya berwarna kecoklatan. Saat ini, manusia dengan rekannya yang terpisah jauh dapat berkomunikasi dengan suara ataupun gambar. Itu juga berkat jasa berkat radiasi gelombang pendek (microwave). Begitu pula hubungan antara seorang astronot yang ada di ruang angkasa dengan operator di pusat pengendali bumi. Bukan hal yang aneh pula hampir setiap dapur di negara-negara maju dilengkapi dengan alat memasak yang disebut microwave. Nah, artinya kita telah banyak memanfaatkan berbagai jenis radiasi untuk memudahkan dan meningkatkan kualitas hidup di bumi. Kalau begitu bisa dikatakan radiasi adalah hal yang sudah akrab dengan kehidupan manusia. Wajar saja, sebab radiasi sudah ada di bumi sebelum kehidupan ini lahir. Bahkan, ia sudah hadir di ruang angkasa sebelum bumi itu sendiri nongol. Radiasi merupakan bagian dari big-bang yang sejauh kita ketahui lahir kurang lebih dua puluh milyar tahun yang lalu. Sejak itu radiasi menyelimuti ruang angkasa dan merupakan bagian dari bumi. Pada 1892 ilmuwan berkebangsaan Prancis, Antoine Henri Becquerel meletakkan beberapa lempeng film fotografi di dalam laci. Bersama itu pula ditaruh mineral yang mengandung uranium. Saat film fotografi dicuci dalam larutan pengembang, ia terkejut karena adanya pengaruh mineral uranium pada film fotografi itu. Sejak itu Becquerel dikenal sebagai penemu uranium. Berikutnya, pada 1898, suami Marie Currie, pionir pemakai kata radioaktivitas, yaitu Pierre menemukan bahwa uranium mengeluarkan radiasi dan ada elemen misterius lainnya. Salah satunya adalah apa yang mereka sebut sebagai polonium. Berkat semua itu, ketiganya dianugrahi Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1903. Yang jelas, penemuan radioaktivitas akhirnya menjadi semacam babak baru dari era fisika modern. Terutama sejak ditemukan Polonium itu berhasil mengubah banyak hal dan membangkitkan pertanyaan. Misalnya, apa yang menyebabkan atom-atom meluruh, terbuat dari apa atom-atom itu, gaya-gaya apa yang bekerja di dalamnya? Hasilnya, pada abad berikutnya manusia pun menemukan banyak hal tentang radiasi dan fenomena lainnya dalam fisika. Pada abad ke-20, manusia telah mengenal berbagai jenis radiasi lainnya, yang disebut radiasi pengion. Radiasi pengion ini juga sudah banyak dimanfaatkan secara luas dalam bidang kedokteran. Satu diantaranya dipakai untuk membuat foto organ tubuh manusia (rontgen). Di bidang industri, radiasi pengion ini dipakai untuk mengukur ketebalan kertas atau pelat besi agar hasil produksinya memiliki ketebalan yang akurat. Bisa pula untuk mendeteksi kebocoran air di bendungan, atau deteksi adanya potensi kebakaran dalam detektor asap dan lain sebagainya. Pemakaian radiasi pengion pun telah banyak memberi keuntungan bagi kehidupan manusia. Radiasi pengion dihasilkan oleh atom-atom yang sangat kecil dan tak kasat mata kita. Menurut Erwansyah Lubis, Kepala Bidang Keselamatan Kerja dan Lingkungan, Pusat Pengembangan Pengelolaan Limbah Radioaktif (P2PLR), BATAN, di alam terdapat benda hidup (manusia, hewan dan tumbuhan) yang secara kimiawi tersusun oleh pelbagai jenis atom yang sangat kecil. “Di alam, atom-atom ada yang stabil dan ada yang tidak stabil.”.Karena punya kelebihan energi di dalam inti, lanjutnya, atom-atom itu ada yang tak stabil. Akibatnya atom ini akan melepaskan kelebihan energinya (meluruh) untuk jadi jenis atom lain yang stabil. Kelebihan energi ini dilepaskan dalam bentuk radiasi pengion. “Atau gampangnya, radiasi dan atom yang tidak stabil ini dikenal dengan sebutan radionuklida alam,” jelas Erwansyah. Berdasarkan asal usulnya, kata Erwansyah, radionuklida alam dibagi menjadi dua, primordial dan kosmogenik. Radionuklida primordial adalah radionuklida purba yang ada di bumi dan terjadinya berkaitan erat dengan terbentuknya bumi itu sendiri. Dari sudut radioekologi, radionuklida primordial yang penting adalah unsur-unsur berat dan mempunyai deret peluruhan yang panjang seperti halnya deret uranium (U-238), aktimium (U-235) dan torium (Th-232). Radionuklida kosmogenik adalah radionuklida yang dihasilkan dari reaksi antara sinar kosmik dengan inti-inti atom yang terdapat di atmosfer, tanah dan air. Umumnya, radionuklida ini memiliki konsentrasi yang sangat


rendah di alam hingga memerlukan prosedur yang rumit untuk sampling (pengambilan contoh untuk dianalisis) dan analisisnya. Radiasi yang dilepaskan oleh radionuklida alam dapat berupa sinar-x dan sinar gamma. Dapat pula berupa partikel yang mempunyai energi tinggi, seperti partikel alfa, beta dan proton. Radiasi pengion ini bila menumbuk atau mengenai benda-hidup ataupun benda tak-hidup memiliki kemampuan untuk menguraikan atom-atom stabil yang ada dalam benda-benda itu menjadi ion-ion positif dan negatif. Bila radiasi ini mengenai organ atau jaringan tubuh manusia maka akan terbentuk ion-ion postif dan negatif. Buntutnya, bakal jadi penyebab kerusakan sel-sel pada organ atau jaringan itu. Nah, jika kerusakan sel-sel ini terjadi dalam jumlah yang relatif banyak dan berlangsung secara terus menerus, kesehatan manusia pun dapat terganggu. “Untuk itu, jumlah radiasi pengion yang dapat diterima oleh manusia dibatasi. Ini berguna agar gangguan kesehatan dalam diri manusia akibat radiasi dapat dicegah,” sebut Erwansyah. Ukuran jumlah radiasi pengion yang diterima manusia disebut dosis radiasi. Komisi Internasional Perlindungan Bahaya Radiasi (International Commission on Radiological Protection/ICRP) merekomendasi dosis radiasi yang dapat diterima oleh manusia dari pemanfaatan ilmu pengetahuan dan teknologi (iptek) nuklir adalah seribu micro sievert (uSv) atau 1,0 mili sievert (mSv) per tahunnya. Menurut Handbook of Environmental Radiation, radionuklida alam terdapat dalam pelbagai komponen lingkungan hidup hingga dapat menyebabkan terjadinya paparan radiasi, eksternal (dari luar) dan internal (dari dalam). Manusia menerima paparan radiasi yang berasal dari luar tubuh (eksternal) seperti dari permukaan tanah, dinding rumah dan bahan-bahan lainnya yang ada di sekitar kehidupan manusia. Sedang paparan radiasi secara internal (dalam tubuh) bisa melalui udara yang terhirup (inhalasi) dan berbagai bahan makanan atau minuman yang dikonsumsi (ingesi). Beberapa paparan radiasi alam relatif konstan dan merata diterima oleh penduduk bumi. RADON DI SEKITAR KITA Secara rata-rata, manusia di muka bumi menerima paparan radiasi alam dari sinar kosmis dan permukaan bumi (terrestrial) sekitar 2400 uSv per tahun. Perbandingannya 35 persen dari paparan eksternal dan sisanya berasal dari paparan internal. Dari hasil kajian United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR), dosis eksternal dari sinar kosmik dan sumber radiasi yang ada di permukaan tanah yang diterima oleh penduduk bumi adalah sekitar 840 uSv. Di daerah tertentu, ada sebagian penduduknya menerima paparan radiasi alam relatif sangat tinggi ketimbang lainnya. Sebut saja di daerah Pocal de Caldas dan Guarapari (Brazil). Penduduk di Pocal de Caldas bisa menerima paparan radiasi hingga 250 mSv per tahun. Di Kerala dan Tamil Nadu (India) dosis radiasi alam yang diterima warga lokal dapat mencapai 17 mSv per tahun. Tapi bagi warga Ramsar (Iran), lokasi ini terkenal dengan konvensi lahan basah dunia, dosis sebesar 400 mSv per tahun mau tak mau harus mereka serap. Meski di beberapa tempat, manusia menerima paparan radiasi alam yang tinggi, tapi hingga kini belum ada laporan yang menyatakan warga di daerah itu menderita suatu kelainan akibat radiasi. Bisa jadi, tubuh mereka mampu beradaptasi dengan kondisi lingkungan sekitar. Selain itu, mampu memperbaiki atau mengganti sel-sel yang rusak di dalam tubuhnya untuk tingkat paparan radiasi tersebut. “Berdasar asal dan jenisnya, radiasi pengion memiliki sifat (energi) yang berlainan. Radiasi ini dapat mudah kita kenali dan ukur,” sebut Erwansyah. Caranya bisa dengan alat ukur radiasi yang disebut Surveymeter. Untuk mengukur dosis radiasi alam yang diterima seseorang secara kumulatif dapat diukur dengan Dosimeter. Alat-alat ini mudah diperoleh dan banyak dipakai dalam survey dan penelitian. Di laboratorium BATAN, peralatan ini dipakai dalam monitoring keselamatan lingkungan, kerja radiasi dan pekerja radiasi dalam pemanfaatan iptek nuklir. Saat ini, paparan radiasi alam yang berasal dari muka bumi mendapat perhatian yang lebih serius. Sebab merupakan sumber paparan radiasi yang utama bagi manusia melalui daur eksterna dan interna. Kontribusi dosis radiasi alam yang terbesar dari kerak bumi adalah berasal dari Radon. Besarnya 1300 uSv (53 %) dari total dosis yang diterima dari alam per tahun. Radon adalah unsur berupa gas yang tak dapat dirasa (nir-rasa), tak berbau (nir-bau) dan tak terlihat (nir-warna). Ia merupakan gas mulia yang memiliki berat sekitar 7,5 kali berat udara. Menurut perkiraan UNSCEAR radon dan hasil luruhannya memberi kontribusi sekitar tiga per empat dari dosis ekivalen efektif tahunan yang diterima manusia dari radiasi alam. Menurut Erwansyah, gas radon memiliki dua radionuklida, yaitu radon-222 (Ra-222) dan radon–220 (Ra-220). Ra-222 berasal dari perubahan atau Uranium–238 di alam dan Ra-220 berasal dari perubahan atom Thorium-232. “Tapi agar lebih mudah dalam prakteknya, kedua-duanya disebut sebagai radon saja.” Bila radon itu terhirup, biasanya lewat saluran pernafasan kita, sebagian kecil radon akan tertinggal dalam paru-paru. Kalau sudah mengendap, ia akan menimbulkan kanker paru-paru. Singkatnya, makin tinggi konsentrasi radon dalam gedung/rumah akan meningkatkan kemungkinan terjadinya kanker paru-paru bagi penghuninya. Jadi siapa sangka tinggal di dalam pun dapat terkena penyakit berat. Ini seringkali luput dari pengamatan kita. Material yang sering dipakai membuat bangunan (rumah/gedung) ternyata turut menyumbang konsentrasi gas radon yang cukup tinggi. Sebut saja, mulai dari kayu, semen,


tawas, fosfor gip, pasir, batubara, granit batu alam hingga bahan campuran pemnbuat beton lainnya. Apalagi Phospogypsum dan bahan silikat bisa menghasilkan konsentrasi radon hingga mencapai ribuan Bequerel (Bq) per kg. Di Swedia, tawas yang digunakan sebagai campuran pembuat semen memiliki konsentrasi radon sekitar 496 Bq per kg. Tentu sudah sepantasnya bila saat membangun gedung-gedung untuk kepentingan umum, konsentrasi radon dalam ruangan menjadi pertimbangan para pengusaha. Mereka jangan hanya sibuk memikirkan keuntungan yang didapat. Apalagi kalau mereka tahu, selain bahan bangunannya, ternyata tanah yang notabene sebagai lokasi berdirinya bangunan pun tak luput dari radon. “Justru dari tanah itu yang memberikan kontribusi terbesar pada penghuni rumah atau bangunan, “ sebut Erwansyah. Radon masuk dalam rumah atau bangunan melalui proses difusi. Retakan-rtetakan atau pori-pori yang terjadi di dinding dan lantai jadi celah masuk gas berbahaya itu. Bisa pula melalui jamban yang tidak sempurna. Berdasar hasil penelitian, rumah yang terbuat dari kayu terbukti dapat menurunkan konsentrasi radon dalam ruang hingga 10 persen. Sedang udara terbuka dapat menurunkan hingga lima puluh persen. Namun jika rumah terbuat dari batu granit dapat menaikkan konsentrasi radon hingga sepuluh persen. Terlebih ruangan tanpa pintu dan jendela, konsentrasio radon bisa meningkat 100 persen. Saat ini di banyak negara maju konsentrasi radon dalam udara rumah tinggal dan hotel telah diatur. Sistem ventilasi yang baik bisa jadi cara yang efektif untuk mengurangi kontrasi radon dalam ruang. Bila sistem itu kurang baik, radon dapat dikurangi dengan memakai kipas angin. Cara lain, bisa dengan menambal celah lantai yang berlubang, penghisapan udara untuk ruang bawah tanah, atau menempel lantai dan dinding dengan bahan kertas/karpet.(yuli setiawan,dikutip dari DAUR)

Pengumpulan Sanitasi Hampir tiap orang mengetahui `masalah air'. Tapi hampir tak seorangpun di luar sektor itu yang tahu bahwa ada masalah sanitasi yang sama seriusnya dengan masalah air yang telah mendapat publikasi lebih baik. Padahal, terdapat hubungan yang erat antara masalah sanitasi dan penyediaan air.

Kesehatan. Semua penyakit yang berhubungan dengan air sebenarnya berkaitan dengan pengumpulan dan pembuangan limbah manusia yang tidak benar. Itulah sebabnya estimasi pengurangan penyakit di tabel 2 menunjuk ke penyediaan air dan sanitasi. Memperbaiki yang satu tanpa memperhatikan yang lainnya sangatlah tidak efektif.

Penggunaan air. Toilet siram desain lama membutuhkan 19 liter air dan bisa memakan hingga 40% dari penggunaan air untuk kebutuhan rumah tangga. Dengan jumlah penggunaan 190 liter air per kepala per hari, mengganti toilet ini dengan unit baru yang menggunakan hanya 0,7 liter per siraman bisa menghemat 25% dari penggunaan air untuk rumah tangga tanpa mengorbankan kenyamanan dan kesehatan. Sebaliknya, memasang unit penyiraman yang memakai 19 liter air di sebuah rumah tanpa WC bisa meningkatkan pemakaian air hingga 70%. Jelas, hal ini tidak diharapkan di daerah yang penyediaan airnya tidak mencukupi, dan hal tersebut juga bisa menambah jumlah limbah yang akhirnya harus dibuang dengan benar.

Biaya dan pemulihan biaya. Biaya pengumpulan, pengolahan dan pembuangan limbah meningkat dengan cepat begitu konsumsi meningkat. Merencanakan hanya satu sisi penyediaan air tanpa memperhitungkan biaya sanitasi akan menyebabkan kota berhadapan dengan masalah lingkungan dan biaya tinggi yang tak terantisipasi. Pada tahun 1980, Bank Dunia melaporkan bahwa dengan menggunakan praktek-praktek konvesional, untuk membuang air dibutuhkan biaya lima sampai enam kali sebanyak biaya penyediaan. Ini adalah untuk konsumsi sekitar 150 hingga 190 liter air per kepala per hari. Informasi lebih baru dari Indonesia, Jepang, Malaysia dan A. S. menunjukkan bahwa rasio meningkat tajam dengan meningkatnya konsumsi; dari 1,3 berbanding 1 untuk 19 liter per kepala per hari menjadi 7 berbanding 1 untuk konsumsi 190 liter dan 18 berbanding 1 untuk


konsumsi 760 liter. Perlu diperhatikan pula bahwa pungutan untuk saluran pembuangan limbah biasanya jauh lebih rendah dari pada pungutan air, padahal biaya pembuangan limbah lebih tinggi. Juga, perusahaan-perusahaan air berhasil melakukan kontrol atas tingkatan pungutan dan bisa memberikan sangsi (seperti menghentikan layanan) apabila pungutan tak dibayar. Sementara itu, pungutan pembuangan limbah di banyak negara hanyalah sebagian kecil dari pendapatan umum pajak kota yang tidak hanya terlalu kecil tapi juga tidak ditarik; atau, kalaupun ditarik, dialihkan pada bagian operasi kota lainnya.

Penggunaan ulang air. Jika sumber daya air tidak mencukupi, air limbah merupakan sumber penyediaan yang menarik, dan akan dipakai baik resmi disetujui atau tidak. Karena itu peningkatan penyediaan air cenderung mengakibatkan peningkataan penggunaan air limbah, diolah atau tidak. Masalah yang harus dipertimbangkan oleh perencana adalah mereka juga harus memperhatikan sumber-sumber daya tersebut supaya penggunaan ulang ini tidak merusak kesehatan masyarakat. Dengan pertimbangan-pertimbangan tersebut, banyak perhatian telah diberikan pada pembuatan sistem sanitasi yang tahan lama, hemat air, bisa diterima oleh orang-orang yang akan memakainya, dan memungkinkan penggunaan kembali limbah yang telah diolah. Pengembangan sanitasi yang paling penting dalam dekade ini adalah pengesahan bentuk-bentuk sanitasi yang sebelumnya dianggap primitif. Setelah beberapa tahun penelitian terapan dan kemajuan teknologi, kakus luar rumah telah ditransformasi menjadi instalasi sederhana tapi canggih yang memberikan tingkat kenyamanan dan kesehatan yang tinggi. Dua teknologi penting yang berhubungan dengan kakus ini adalah: lubang kakus yang diperbaiki dan diberi ventilasi (Ventilated Improved Pit latrine/VIP latrine) dan toilet siram guyur (Pour Flush Toilet/PF toilet). Dua teknologi ini biayanya jauh lebih sedikit daripada toilet konvensional yang dihubungkan ke tanki septik atau sistem saluran pembuangan. Bank Dunia menunjukkan adanya keuntungan biaya sekitar 15 berbanding 1.

Lubang kakus VIP dan PF memiliki beberapa kelebihan dibandingkan sistem di tempat ("on-site system") yang tradisional dan sistem saluran pembuangan konvensional. Kelebihan-kelebihan itu adalah:

Lubang kakus VIP dan toilet PF sederhana, bisa diandalkan, higienis dan terjangkau biayanya.

Bisa dibangun dengan bahan-bahan lokal dan hanya membutuhkan sedikit keahlian teknis untuk perancangannya, dan bisa dibangun sendiri oleh individu atau masyarakat hanya dengan bantuan secukupnya saja dari luar.

Membutuhkan sedikit ruang sehingga cocok untuk daerah yang penuh sesak. Tetap bisa beroperasi meskipun air langka. Untuk beroperasi VIP tidak membutuhkan air,

sedangkan toilet PF hanya butuh dua liter air per siraman (plus air yang digunakan untuk membersihkan badan) dan air inipun bisa didapatkan dari air buangan (bekas untuk mandi, mencuci dan semacamnya).

Pengolahan kotoran yang rumit tidak dibutuhkan. Jika ada lubang-lubang kakus yang bisa digilir pemakaiannya maka lubang-lubang kakus ini memungkinkan pengolahan kotoran di tempat itu juga dan pemulihan unsur hara yang aman untuk tanah.

Bisa diubah menjadi sistem yang lebih canggih. Yang lebih penting lagi, teknologi ini sangat disukai oleh orang-orang yang memakainya.

Begitu konsumsi air dan kepadatan penduduk meningkat, sistem 'on-site' tidak lagi bisa mengatasi volume limbah kotoran yang makin banyak. Salah satu pemecahan tradisional


masalah itu ialah penggunaan tanki septik untuk mengolah limbah sebelum limbah kotoran itu dibuang ke resapan bawah tanah. Tetapi cara ini mahal dan mudah gagal. Resapan akan buntu jika muatannya luber, seperti yang sering terjadi karena tanki tidak dikosongkan dengan benar. Sebagai akibatnya, luapan yang terolah dengan buruk dibuang secara melanggar hukum ke selokan-selokan di pinggir jalan atau menjadi genangan-genangan di permukaan. Jalan keluarnya ialah dengan menggunakan saluran pembuangan bebas limbah padat (solids-free sewarage/SFS) yang awalnya dikembangkan di A.S. dan Australia dan sekarang menyebar ke negara-negara berkembang. Sistem ini menggunakan jaringan pipa kecil (seringkali dari plastik) yang dipasang untuk membawa luapan dari tanki septik ke suatu tempat kemudian dibuang ke saluran pembuangan utama atau ke instalasi pengolahan. Selain mengumpulkan luapan tanki septik, SFS bisa digunakan di instalasi-instalasi baru asalkan ada tanki antara sederhana yang memungkinkan pengolahan awal. Brazil adalah salah satu negara yang memelopori pengembangan sistem pembuangan kotoran yang murah. Proyek perintisnya menggunakan "sistem pembuangan kotoran yang disederhanakan" (simplified sewerage) yang merupakan adaptasi dari sistem pembuangan konvensional dengan menggunakan kriteria yang mencerminkan kemajuan pengetahuan sekarang dan tersedianya bahan. Dengan cara ini biaya bisa dihemat hinga 40% sampai 50%. Desain ini memungkinkan lebih sedikit lubang got, waktu merancang yang lebih pendek, dan ukuran-ukuran pipa minimum yang lebih kecil (pipa plastik yang sekarang sudah menggantikan pipa beton atau tanah), serta pipa ditanam lebih dangkal (karena udara dingin bukan masalah di sebagian besar negara berkembang). Dulu, sistem yang terpusat lebih mendapat perhatian. Tetapi, dengan urbanisasi yang makin cepat, kondisinya menjadi tidak ekonomis untuk mengumpulkan kotoran ke tangki antara yang besar dan membawanya ke suatu pusat untuk diolah. Juga, dengan mengingat kegagalan sistem pengolahan di masa lalu, hal ini bisa menyebabkan bencana lingkungan. Jalan keluar dari masalah ini yang lebih baik adalah dengan membuat instalasi yang tidak terpusat, dan setiap instalasi melayani suatu bagian kota. Dengan cara ini biaya bisa dihemat secara signifikan. Di kota Toledo di negara bagian Parana, Brasilia, diperkirakan bahwa dengan menyediakan 15 instalasi pengolahan dan tidak hanya dua, penghematan bisa mencapai 15%. Instalasi yang tidak terpusat seperti itu juga mampu mengatasi salah satu masalah yang muncul dengan adanya urbanisasi yang tak terkendali saat ini, yaitu: hampir tidak mungkin merancang pemecahan yang memakan lebih sedikit biaya untuk instalasi pengolahan yang terpusat dengan usia desain paling tidak 20 tahun jika para perencana kota tidak bisa menentukan pola penggunaan tanah di kota di masa yang akan datang. Di banyak negara berkembang, limbah cair sering dibuang tanpa diolah, atau limbah melewati instalasi pengolahan yang cara kerjanya tidak beres sehingga aliran yang keluar dari instalasi tersebut tidak lebih baik daripada limbah mentah. Banyak orang tidak menyadari bahwa seandainyapun pengolahan limbah konvensional yang ada bekerja cukup efektif, aliran yang keluar masih tetap sangat 'patogenis'. Karena aliran itu akan dan seharusnya digunakan lagi untuk penyediaan air atau irigasi, hal ini jelas merupakan masalah yang serius. Jalan keluar ideal dari masalah ini ialah dengan menggunakan kolam-kolam penyeimbang (stabilisator) untuk pengolahan. Kolam-kolam yang mudah dirawat dan dioperasikan ini memberikan waktu penahanan yang lama sehingga patogen-patogen itu bisa mati secara alami. Dalam kondisi yang sesuai, aliran dari kolam ini atau sistem pengolahan yang lain bisa diberi 'polesan' akhir di tanah-tanah rawa, alami atau buatan. Teknik ini relatif baru, tapi tampaknya akan bertambah penting di masa mendatang. Masalah utama dengan kolam penyeimbang adalah dibutuhkan tanah luas yang langka di kota-kota besar. Untuk masalah ini ada tiga jalan keluar. Pertama, membagi kota menjadi sub-sub bagian dan menggunakan sistem pengolahan tak terpusat. Dengan cara ini biaya bisa dihemat. Cara kedua


ialah meletakkan kolam-kolam ini agak di luar kota. Ketika kota meluas, kolam bisa 'didaurulang' untuk pengembangan kota, dan limbah cair yang masuk dipompa ke dalam kolam baru yang letaknya lebih luar lagi. Cara ketiga ialah mengadopsi cara pengolahan limbah yang sedikit berbeda. Jika kolam penyeimbang dipakai untuk menumbuhkan gulma rumput bebek (lemna), maka kolam ini nanti bisa digunakan untuk berternak ikan; atau jika rumput bebek itu dikeringkan bisa menjadi makanan ikan dan unggas. Cara ini mengubah limbah yang sebelumnya merupakan masalah kota yang memakan banyak biaya menjadi sumber protein yang menghasilkan pemasukan uang. Produktivitas kolam ini begitu tinggi sehingga bentuk budidaya air ini mungkin secara ekonomi akan sangat menarik kecuali sampai tanah itu hampir habis termakan pengembangan kota. Bentuk pengolahan limbah kotoran yang menggunakan rumput bebek atau tanaman lain seperti bunga bakung air sebenarnya secara informal telah ada selama bertahun-tahun. Namun sekarang cara ini dikembangkan sebagai alat yang lebih resmi dan sistematis untuk memecahkan kebutuhan daerah perkotaan. Di Calcutta misalnya, suatu sistem budidaya air dengan pakan limbah cair sekarang bisa menghasilkan 20 ton ikan segar setiap hari untuk dijual di kota itu. Suatu sistem rumput bebek di Bangladesh yang mengolah limbah cair dari 3.000 orang membutuhkan biaya operasi kurang dari 200 taka per hari. Rumput bebek yang dipanen (0.5 ton basah per hari) dan diolah sebagai makanan unggas bernilai sekitar 500 taka per hari; kalau digunakan untuk beternak ikan malah bisa menjadi 3. 500 taka per hari. Ini mungkin merupakan satu-satunya instalasi pengolahan limbah berkesinambungan di dunia yang menghasilkan keuntungan dari operasinya. Redaktur: Rick Marshall, Kathleen E. Hug Penerjemah: Tim Penerjemah IKIP Malang

Daur Ulang Air Limbah

Anto Tri Sugiarto

Maraknya berbagai kegiatan industri di Indonesia mengakibatkan cadangan air tanah di beberapa daerah mengalami kekeringan. Eksploitasi air tanah yang berlebihan di beberapa kota besar seperti Jakarta, Semarang, dan Surabaya, mengakibatkan terjadinya intrusi air laut dan penurunan permukaan tanah akibat kosongnya sungai-sungai air di bawah tanah.

Beberapa cara mengatasi krisis air seperti reboisasi hutan gundul dan penyuntikan air pada sungai-sungai kering di bawah tanah pada musim hujan telah dilakukan. Namun, hal ini belum dapat menyelesaikan masalah karena cadangan air tanah tetap tidak akan dapat terpenuhi selama eksploitasi air tanah yang dilakukan pihak industri tetap berlangsung.

Agar kegiatan industri tetap berlangsung dan kebutuhan masyarakat akan air bersih dapat terpenuhi metode daur ulang air limbah merupakan langkah konkret yang harus dilakukan. Dewasa ini teknologi ozon muncul sebagai teknologi tepat guna dalam proses daur ulang air limbah industri dan domestik.

Pengolahan air limbah Pengolahan air limbah pada umumnya dilakukan dengan menggunakan metode Biologi. Metode ini merupakan metode yang paling efektif dibandingkan dengan metode Kimia dan Fisika. Proses pengolahan limbah dengan metode Biologi adalah metode yang memanfaatkan mikroorganisme sebagai katalis untuk menguraikan material yang terkandung di dalam air limbah. Mikroorganisme sendiri selain menguraikan dan menghilangkan kandungan material, juga menjadikan material yang terurai tadi sebagai tempat berkembang biaknya. Metode pengolahan lumpur aktif (activated sludge) adalah merupakan proses pengolahan air limbah yang memanfaatkan proses mikroorganisme tersebut.

Dewasa ini metode lumpur aktif merupakan metode pengolahan air limbah yang paling banyak dipergunakan, termasuk di Indonesia, hal ini mengingat metode lumpur aktif dapat dipergunakan untuk mengolah air limbah dari berbagai jenis industri seperti industri pangan, pulp, kertas, tekstil, bahan kimia dan obat-obatan. Namun, dalam pelaksanaannya metode lumpur aktif banyak mengalami kendala, di antaranya, (1) diperlukan areal instalasi pengolahan limbah yang luas, mengingat proses


lumpur aktif berlangsung dalam waktu yang lama, bisa berhari-hari, (2) timbulnya limbah baru, di mana terjadi kelebihan endapan lumpur dari pertumbuhan mikroorganisme yang kemudian menjadi limbah baru yang memerlukan proses lanjutan.

Areal instalasi yang luas berarti dana investasi cukup besar, akibatnya pemanfaatan teknologi lumpur aktif menjadi tidak efisien di Indonesia, ditambah lagi dengan proses operasional yang rumit mengingat proses lumpur aktif memerlukan pengawasan yang cukup ketat seperti kondisi suhu dan bulking control proses endapan.

Limbah baru merupakan masalah utama dari penerapan metode lumpur aktif ini. Limbah yang berasal dari kelebihan endapan lumpur hasil proses lumpur aktif memerlukan penanganan khusus. Limbah ini selain mengandung berbagai jenis mikroorganisme juga mengandung berbagai jenis senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme. Pengolahan limbah endapan lumpur ini sendiri memerlukan biaya yang tidak sedikit. Sedikitnya 50 persen dari biaya pengolahan air limbah dapat tersedot untuk mengatasi limbah endapan lumpur yang terjadi. Akibatnya, kebanyakan di Indonesia limbah endapan lumpur ini biasanya langsung dibuang ke sungai atau ditimbun di TPA (tempat pembuangan akhir) bersama dengan sampah lainnya.

Daur ulang air limbah Pada tahun 1994 dalam sebuah jurnal international water science technology, Hidenari yasui dari Kurita Co, Jepang, memperkenalkan sebuah proses inovasi pengolahan air limbah dengan mereduksi jumlah endapan lumpur yang dihasilkan dari proses pengolahan lumpur aktif. Proses inovasi tersebut kemudian dikenal dengan proses pengolahan air limbah emisi zero (zero emission). Hidenari yasui berhasil mereduksi hampir 100 persen dari limbah endapan lumpur dengan menerapkan teknologi ozon pada proses pengolahan air limbah lumpur aktif.

Bagan pengolahan air limbah lumpur aktif dengan penerapan sistem ozon dapat dilihat pada Gambar 1. Pada sistem ini sebagian endapan lumpur diambil untuk melalui proses ozonisasi dalam chamber ozon proses. Selanjutnya endapan lumpur tadi dikembalikan pada chamber lumpur aktif. Melalui proses ozonisasi endapan lumpur tadi menjadi material yang mudah untuk diuraikan dan direduksi oleh mikroorganisme. Dalam chamber lumpur aktif bersamaan dengan proses penguraian air limbah material oleh mikroorganisme, terjadi pula proses penguraian endapan lumpur hasil proses tersebut, sehingga tercipta sistem praktis pengolahan air limbah.

Ozon yang merupakan spesis aktif dari oksigen memiliki oksidasi potential 2.07V, lebih tinggi dibandingkan chlorine yang hanya memiliki oksidasi potential 1.36V. Dengan oksidasi potential yang tinggi ozon dapat dimanfaatkan untuk membunuh bakteri (strilization), menghilangkan warna (decoloration), menghilangkan bau (deodoration), menguraikan senyawa organik (degradation).

Dengan kemampuan multifungsi yang dimilikinya ozon dapat menguraikan endapan lumpur yang sebagian besar kandungannya adalah bakteri dan senyawa-senyawa organik seperti phenol, benzene, atrazine, dioxin, dan berbagai zat pewarna organik yang tidak dapat teruraikan dalam proses lumpur aktif.

Ozon membunuh bakteri dengan cara merusak dinding sel bakteri sekaligus menguraikan bakteri tersebut (Collignon, 1994). Hal ini berbeda dengan chlorine yang hanya mampu membunuh bakteri saja. Ozon juga mampu membunuh bakteri tipe filamen seperti bakteri S Natans, M Parvicella, Thiotrix I dan II penyebab bulking di mana zat padat dan zat cair sulit terpisahkan pada kolam pengendapan.

Dengan menerapkan teknologi ozon pada pengolahan air limbah lumpur aktif didapatkan sistem praktis pengolahan air limbah. Beberapa keuntungan penerapan sistem ini adalah lumpur endapan dapat dihilangkan sehingga pengolahan lanjutan dan/atau pencemaran sungai dapat dihindarkan, bulking dapat dihilangkan sehingga sistem proses lumpur aktif berjalan stabil, dan air limbah dapat didaur ulang.

Dengan menerapkan sistem ini didapatkan air bersih yang tidak lagi mengandung senyawa organik beracun dan bakteri yang berbahaya bagi kesehatan. Air tersebut dapat dipergunakan kembali sebagai sumber air untuk kegiatan industri selanjutnya. Diharapkan pemanfaatan sistem daur ulang air limbah akan dapat mengatasi permasalahan persediaan cadangan air tanah demi kelangsungan kegiatan industri dan kebutuhan masyarakat akan air. Semoga.

Dr Anto Tri Sugiarto, M.Eng. Peneliti pada Pusat Penelitian KIM-LIPI


Emulsifiers" Senyawa Ajaib dalam Industri Makanan

Posman Sibuea

PERKEMBANGAN ilmu dan teknologi pangan yang pesat belakangan ini telah mampu menghadirkan produk olahan pangan bermutu guna memenuhi permintaan konsumen yang makin beragam. Perkembangan ini bisa dilihat dengan makin banyaknya jenis produk makanan berbasis emulsi yang beredar baik di pasar-pasar tradisional maupun di super/hypermarket. Rasanya tak sulit menemukan es krim, saus, kue bolu yang teksturnya lembut, mayonnase, french dressing, margarin, mentega, dan berbagai produk olahan susu lainnya sebagai makanan berbasis emulsi.

PENELITIAN untuk mengembangkan makanan dan minuman berbasis emulsi menarik dilakukan karena interaksi zat pengemulsi dengan berbagai komponen pangan lainnya amat spesifik. Fenomena campuran air dan minyak yang cenderung berpisah dapat menyatu karena keajaiban emulsifier. Tetesan-tetesan (droplets) kecil yang tersebar disebut sebagai fase diskontinu atau fase intenal ataupun fase terdispersi. Sedangkan cairan tempat fase internal tersebut terdispersi disebut sebagai fase kontinu atau fase eksternal. Bila campuran minyak dan air dikocok-memberikan energi mekanik-butiran-butiran minyak terdispersi ke dalam air dan emulsi terbentuk. Namun, tak lama kemudian butiran minyak bergabung kembali karena emulsi yang terbentuk tidak stabil. Guna menjaga kestabilan emulsi- butiran minyak atau air terdispersi secara baik dalam waktu lama-kehadiran emulsifier amat dibutuhkan.

Menurunkan tegangan permukaan

Emulsifier atau zat pengemulsi didefinisikan sebagai senyawa yang mempunyai aktivitas permukaan (surface-active agents) sehingga dapat menurunkan tegangan permukaan (surface tension) antara udara-cairan dan cairan-cairan yang terdapat dalam suatu sistem makanan. Kemampuannya menurunkan tegangan permukaan menjadi hal menarik karena emulsifier memiliki keajaiban struktur kimia yang mampu menyatukan dua senyawa berbeda polaritasnya. Tingkat penurunan tegangan permukaan oleh senyawa pengemulsi berkisar antara 50 dyne/cm hingga kurang dari 10 dyne/cm jika digunakan pada konsentrasi lebih kecil dari 0,2 persen.

Sejumlah energi dibutuhkan guna membentuk antar permukaan yang baru pada suatu sistem emulsi. Mula-mula suatu cairan didispersikan dengan cara mekanis ke dalam cairan yang lain. Besarnya kerja yang diperlukan untuk membentuk globula-globula yang berbentuk speheris sangat ditentukan oleh besarnya diameter globula tersebut. Sekadar menyebut satu contoh, untuk mendispersi 1 ml minyak olive dengan diameter 5 mikrometer dalam 10 ml air dibutuhkan energi sekitar 274.800 ergs. Namun, jumlah energi ini akan berkurang secara signifikan menjadi hanya 36.000 ergs bila menggunakan emulsifier, sebab zat pengemulsi ini dapat menurunkan tegangan antar permukaan dari 22,9 menjadi 3 dyne/cm (Adnan, M., 2000).

Paper Franz Timmermann bertajuk Food Emulsifier, Basic Theory to Practical Realities dalam Jurnal Asia Fasifik Food Industri (Agustus 2000) menyebutkan daya kerja emulsifier menurunkan tegangan permukaan dicirikan bagian lipofilik (non-polar) dan hidrofilik (polar) yang terdapat pada struktur kimianya. Ukuran relatif bagian hidrofilik dan lipofilik zat pengemulsi menjadi faktor utama yang menentukan perilakunya dalam pengemulsian. Untuk memilih pengemulsi yang cocok untuk pemakaian pada produk pangan olahan tertentu, telah dikembangkan apa yang disebut sistem HLB (hidrofilik/lipofilik balance atau perimbangan hidrofilik/lipofilik). Bila emulsifier tersebut memiliki kecenderungan terikat lebih kuat pada air atau nilai HLBnya tinggi, dapat membantu terbentuknya emulsi minyak dalam air (M/A). Contohnya, antara lain susu, es krim, dan mayonnase. Sebaliknya bila emulsifier memiliki kecenderungan terikat lebih kuat terhadap minyak atau nilai HLB rendah, akan terbentuk emulsi air dalam minyak (A/M). Contohnya, antara lain adalah mentega dan margarin.

Tantangan bagi industri pangan

Keajaiban senyawa emulsifier selain memberikan fenomena menarik, juga menjadi tantangan bagi industri pangan nasional untuk merancang berbagai produk makanan baru. Dengan pemilihan


emulsifier yang tepat, diyakini dapat meningkatkan mutu olahan pangan sekaligus dapat bersaing dengan produk pangan sejenis dari negara-negara maju. Untuk memperbaiki mutu es krim misalnya, peranan emulsifier amat penting pada semua tahap pembuatannya. Tak hanya meningkatkan kekuatan dan stabilitas agglomerasi globula lemak, tapi juga mengendalikannya sehingga dapat mencegah terjadinya oiling out atau churning selama tahap pembekuan.

Fenomena es krim menghadirkan suatu hal yang unik jika diteropong dari perspektif HLB. Es krim sebagai suatu emulsi minyak dalam air, secara teoretis membutuhkan zat pengemulsi dengan nilai HLB tinggi. Namun, dalam praktiknya monogliserida dengan nilai HLB sekitar 4 adalah zat pengemulsi yang sering digunakan. Penyimpangan ini hingga sekarang belum terjawab secara baik namun ada kaitannya untuk menekan pembentukan buih atau gelembung-gelembung udara dan globula lemak susu bisa berada pada antar permukaan udara dan air secara baik. Sekadar contoh, perimbangan antar permukaan gelembung udara dan globula lemak pada setiap satu liter es krim adalah 60m², dan 700m².

Kehadiran emulsifier juga menjadi kunci rahasia perancangan berbagai minuman kesehatan yang kini banyak diminati masyarakat. Formulasinya menghadirkan dua tantangan utama, yakni upaya membuat keseragaman dispersi dari nutrisi yang larut dalam lemak, seperti vitamin dan karotenoid pada minuman yang berbasis air. Tahap selanjutnya bagaimana menggabungkan (incorporation) rasa jeruk dengan minyak tertentu misalnya, sehingga produknya dapat diterima konsumen. Kedua tantangan ini mendorong ahli pangan mencari jenis emulsifier yang dapat berfungsi ganda.

Sinergi dari beberapa emulsifier untuk menghasilkan nilai HLB yang tepat bisa menghadirkan minuman kesehatan dengan mutu yang baik. Penggunaan vitamin E TPGS 1.000 (d-alpha-tocopherol polyethylene glycol 1000 succinate)- suatu turunan vitamin E yang larut air-memberi solusi yang menghadirkan emulsifier dengan manfaat ganda. Di samping struktur kimianya yang memiliki gugus hidrofil dan lipofil yang berperan sebagai emulsifier, TPGS juga menjadi sumber vitamin E. Bahkan, bukan itu saja, senyawa-senyawa lipofilik lain seperti vitamin-vitamin yang larut dalam lemak (A, D, E, dan K), karotenoid dan asam lemak omega tiga bisa digandengkan dengan TPGS.

Implikasinya, di masa depan emulsifier makin menunjukkan keajaibannya karena penelitian di bidang makanan dan minuman berbasis emulsi perkembangannya makin pesat di negara-negara maju. Bagaimana di Indonesia?

Posman Sibuea, Lektor Kepala di Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Unika St. Thoma Medan dan Anggota Tim Teknis Dewan Ketahanan Pangan Sumatera Utara.

Pengendalian Oksigen Terlarut pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (Kamis, 26 Mei 2005) - Kontribusi dari Nugroho Vandyaningkumoro - Terakhir diperbaharui (Senin, 13 Juni 2005) Mengoperasikan IPAL dengan biaya operasi yang rendah merupakan keinginan para praktisi industri. Banyak praktisiindustri belum mengetahui pentingnya minimisasi biaya energi dengan menerapkan teknik yang tepat. Salah satu carapenghematan energi pada IPAL biologi adalah melalui pemasangan pengendali Oksigen Terlarut (OT). Berbagai studi diUSA menunjukkan bahwa penghematan energi dengan pemasangan pengendali OT dapat mencapai 50%. Besarnyabiaya penghematan energi bersifat spesifik, tergantung pada kinerja IPAL. Studi kelayakan harus dilakukan untuk menentukan potensi penghematan biaya dan Lama waktu kembali modal (PBP). Untuk mengetahui bagaimana IPAL beroperasi, perlu kita segarkan kembali pemahaman kita tentang tahap-tahap pengolahan pada IPAL. Dapat dikatakan bahwa hampir semua IPAL memiliki tahap pengolahan air limbah sebagai berikut :a) Pengolahan awal, Perlakuan awal dimaksudkan untuk mengambil benda berukuran besar, batuan dan kerikil.b) Pengolahan


primer, Pengolahan primer ditujukan untuk mengambil kontaminan yang dapat terendapkan.c) Pengolahan Sekunder, Tujuan pengolahan sekunder adalah untuk mengambil partikel yang sangat halus dan kontaminan terlaruut. Pengolahan ini melibatkan aerasi dan sedimentasiSementara pengolahan awal dan primer melibatkan pengambilan secara fisik kontaminan dari air limbah, pengolahan sekunder melibatkan penggunaan mikroba (mikroorganisme) yang diumpankan ke dalam air limbah yang mengandung bahan-bahan organik. Mikroba ini membutuhkan Oksigen Terlarut (OT) untuk reproduksi dan pertumbuhan. Oksigen dipasok dengan mengalirkan udara ke dalam tangki melalui proses aerasi. Aerasi memakai energi lebih besar dari pada proses-proses lain di dalam pengolahan air limbah (Gb.1). Dengan mengoptimasikan jumlah udara yang dipasok, penghematan energi yang signifikan dapat dicapai.Kebutuhan UdaraProses aerasi pada IPAL biologi memiliki dua tujuan, yakni untuk menjamin kebutuhan oksigen terhadap aktivitas biologi dan mencampur kandungan air limbah di dalam tangki aerasi. Aerasi menjamin keberadaan OT pada air limbah dan memindahkannya untuk metabolisme mikroba. Pencampuran dapat menjaga terjadinya kontak yang memadai antara mikroba dan bahan organik pada air limbah.Aktivitas biologi pada IPAL berfluktuasi dalam 24 jam sehari. Ketika jumlah udara yang dipasok ke dalam tangki aerasi dioptimasi, yakni mengkondisikan kesesuaian udara yang dipasok dengan aktivitas biologi, maka jumlah energi yang diperlukan untuk aerasi dapat dikurangi. Pada IPAL yang tidak menerapkan pengendali OT, aerator mekanik atau blower udara beroperasi lebih besar dari pada kapasitas optimum, mengakibatkan energi terbuang ketika kebutuhan oksigen rendah.Pengendalian AerasiStrategi pengendalian OT adalah memantau secara kontinu konsentrasi OT pada tangki aerasi dan mengatur pasokan udara untuk menyesuaikan kebutuhan oksigen. Pada sistem udara terdifusi, aliran udara ke dalam tangki aerasi diatur oleh katup pengendali aliran udara (AFC/ Airflow Control Valve). Katup ini beroperasi secara kontinu, membuka dan menutup otomatis sesuai dengan kebutuhan untuk menjaga konsentrasi OT yang sesuai dengan kebutuhan aktivitas biologi, yakni 2,0 mg/L.Efisiensi energi pengendali OT pada sistem udara terdifusi dapat ditingkatkan dengan menghubungkan output blower dengan pembukaan dan penutupan katup AFC. Bila blower beroperasi pada kapasitas penuh, sementara output blower dikurangi sebagai response terhadap berkurangnya konsentrasi OT, katup AFC membuka untuk mengalirkan udara lebih ke dalam tangki aerasi. Hal ini akan meminimisasi hilang energi.Cara yang paling efisien untuk mengatur output blower adalah menutup katup inlet atau baling-baling (guide vanes) pada blower sentrifugal, dan memakai pengendali kecepatan yang berubah-ubah pada positive displacement blower. Pada IPAL yang besar, blower sentifugal yang berhubungan dengan pencekekan inlet merupakan metode yang direkomendasikan.Faktor yang Mempengaruhi Penghematan EnergiBeban IPAL, keterbatasan pencampuran, ukuran IPAL, dan jenis aerasi sangat menentukan penghematan energi. Beban IPAL. Beban organik dan hidrolik harus diukur untuk menentukan kebutuhan udara yang berfluktuasi. Aktivitas biologi pada IPAL berfluktuasi selama 24 jam sehari mengikuti jumlah air limbah yang masuk ke dalam IPAL, di mana aktivitas meningkat dari pagi hingga sore dan berkurang dari jam 23.00 6.00. Beban organik berfluktuasi pada IPAL yang menerima limbah dengan kekuatan tinggi, seperti: industri susu, peternakan dan pemrosesan makanan.Keterbatasan pencampuran. Pada sejumlah IPAL, jumlah udara yang diperlukan untuk pencampuran dapat melebihi kebutuhan udara biologi untuk rentang operasi yang panjang. Selama periode ini, sistem aerasi beroperasi pada tingkat tinggi hanya untuk menjaga pencampuran. Karena pengendalian aliran udara pada IPAL tersebut terbatas, terdapat kemungkinan potensi penghematan energi dan implementasi sistem pengendalian OT tidak efektif. Hal ini biasa terjadi pada IPAL dengan


beban pencemaran air limbah yang rendah dan perluasan IPAL baru di mana tangki aerasi berlebih untuk mengakomodasi meningkatnya beban limbah.Ukuran IPAL. IPAL kecil dengan konsumsi energi yang relatif rendah, penghematan energi dari pengendalian OT mengimbangi biaya instalasi dan pemeliharaanPeralatan aerasi. Jenis peralatan aerasi yang digunakan harus diperhatikan ketika mempertimbangkan sistem pengendali OT (tabel 1). Metode yang biasa digunakan adalah mekanik dan difusi udara kasar (coarse-diffused air). IPAL dengan sistem gelembung kasar mendapatkan manfaat dengan pemasangan sistem pengendali OT. Difuser udara gelembung halus memiliki efisiensi perpindahan oksigen yang dua kali lebih tinggi dari pada efisiensi perpindahan oksigen kasar. Mengingat biaya operasi energi yang kurang, potensi penghematan energi dari pengendalian OT juga kurang.Potensi Penghematan EnergiKelayakan penerapan pengendali OT harus dipelajari untuk memastikan periode kembali investasi (POT) dapat diterima. Sebagai contoh IPAL lumpur aktif dengan kapasitas 65.000 m3/hari pada kapasitas penuh dengan beban limbah rata-rata dan fluktuasi kebutuhan udara, penghematan energi dibandingkan dnegna biaya investasi pemasangan dan pemeliharaan sistem pengendali OT terkomputerisasi dapat diilustrasikan pada Tabel 2.Biaya InvestasiBiaya investasi untuk pemasangan sistem pengendali OT bersifat spesifik, tergantung karakteristik IPAL. Besarnya biaya investasi bisa berkisar dari Rp 100 juta hingga Rp. 4 milyard. Biaya ini mencakup biaya untuk : Katup AFC tangki, Meteran aliran udara, Sensor OT, Perangkat AFC Blower (katup, baling-baling dan pengarah variabel kecepatan) dan Instrumentasi Biaya Pemeliharaan. Sensor OT memerlukan pembersihan berkala sekali dalam seminggu dan kalibrasi per 6 bulan. Periode Kembali Investasi (Payback Period). Periode kembali modal untuk IPAL berukuran sedang berkisar 3 - 10 tahun. KesimpulanBergantung pada jenis peralatan aerasi, potensi biaya penghematan energi untuk sistem pengendali OT dapat berkisar dari 0-50%. IPAL berukuran besar dengan beban limbah cair besar dan bersistem aerasi gelembung kasar dan fluktuasi beban organik memiliki potensi penghematan energi yang lebih besar. Penghematan yang lebih besar dapat diwujudkan dengan menggunakan aerasi gelembung halus, pengarah kecepatan variabel, motor berefisiensi tinggi dan kogenerasi. ( )

Documents

Alami tak selalu aman.pdf