Menilik kebelakang akan pembentukan salah satu unsur yang sangat penting di alam ini adalah oksigen atau zat asam arang (O₂). Bumi pada saat awalnya belum mempunyai oksigen yang cukup dalam bentuk fasa gas di udara bebas (ambien) sehingga belum mampu  untuk menopang kehidupan seperti sekarang lalu pertanyaannya dari mana oksigen dari udara ambien berasal  sehingga dapat cukup untuk menopang makhluk yang ada di alam ini?

Pertimbangkan atmosphir, atmosphir kita terdiri dari 21% oksigen. pada saat awal usia bumi oksigen yang ada sebagian besar terperangkap di samudra atau lautan, atau di bebatuan dan juga tanah. Lambat laun sampai jutaan tahun tanaman mengeluarkan oksigen ke dalam udara semakin besar seiring dengan berjalannya waktu sehingga membuat peluang hidup untuk hewan.

Dari salah satu contoh di atas terllihat bahwa keberadaan suatu makluk baik itu tanaman, binatang, manusia, unsur kimia hidrogen, senyawa kimia air dll mempunyai tujuan yang jelas dalam menopang roda perputaran kehidupan bumi secara keseluruhan.

Yang menjadi pertanyaan kedua adalah apakah jumlah meteri yang ada di alam ini termasuk oksigen, air dll jumlahnya tetap (mohon diingat !! JUMLAH MASSA BUKAN VOLUME) ? jawabnya adalah YA. Jumlah massanya relatif tetap.

Ambil sebuah gelas dan isi dengan air  putih, amati dan amati terus lalu tebak pertanyaan di bawah ini:

BERAPA UMUR DARI AIR YANG ADA DI GELAS TERSEBUT?

Air yang ada di gelas tersebut mungkin hasil presipitasi dari langit sebagai hujan baru seminggu yang lalu tetapi yang jelas air tersebut berumur sepanjang bumi ini ada.

Ketika ikan mulai ada di alam dan berenang di lautan, air dari gelas anda merupakan bagian dari laut tersebut, ketika seekor Brontosaurus (salah satu jenis hewan golongan Dinosaurus) sedang berendam di danau mungkin air dalam gelas anda bagian dari air yang ada di danau tersebut, ketika seorang raja minum segelas air, dari sebuah sumur maka mungkin air dari gelas anda bagian dari sumur tersebut.................

Prinsip Re-use, Re-cycle dan Recovery dalam suatu siklus material.

Bumi menyediakan kita dengan elemen elemen dasar yang dapat kita jadikan menyusun material yang sangat bervariasi, bahkan jumlahnya dari tahun ke tahun semakin bertambah. namun hal ini perlu diingat bahwa jumlah massanya adalah relatif konstan. Beberapa elemen dasar tersebut ada yang berbentuk padat dan siap untuk digunakan seperti emas, ada juga dalam bentuk gas, ataupun liquid. Juga, sebagian elemen itu terperperangkap di lautan, perut bumi ataupun atmosphir.

Seringkali kita perlu melakukan kegiatan menambang untuk memperoleh material tertentu, Alumunium (Al) misalnya adalah suatu jenis metal yang sangat banyak dijumpai di alam dimana hampir 15% kulit bumi mengandung Alumunium. Akan tetapi ketika itu diekstraksi dari perut bumi, alumunium masih terikat dengan oksigen membentuk Alumina (Al₂O₃) atau sering disebut BAUXITE.  Kegiatan pemisahan untuk mendampatkan Alumunium murni dari biji bauxite memerlukan energi yang sangat besar. Dan jika melakukan kegiatan Recycle scrap alumunium maka akan dihemat energi sampai 95%.

Dalam management pengelolaan limbah dikenal hirarki limbah sebagai berikut reduce à reuse à recycle à recovery à treatment à dispose (landfill). Sehingga tindakan mengolah limbah dengan cara landfill adalah merupakan hirarki terakhir, sebenarnya adalah tindakan yang sangat tidak popular (tidak diinginkan).

Siklus Material

Sebelum membicarakan tentang siklus material maka perlu terlebih dahulu mengetahui proses synthesis dari suatu material. Synthesis proses adalah proses menstransformasikan gas, liquid dan solid dengan melibatkan proses kimia dan fisika sehingga atom dan molekul dikombinasikan membentuk material lainnya baik padat gas ataupun solid. Ambil contoh, synthesis polimer dari material seperti batubara, minyak bumi, air dan udara  akan menghasilkan nylon atau produk-produk lainnya.

Siklus material dimulai dari ekstraksi material yang berasal dari limbah yang dikuti dengan proses pembuatan  bahan baku secara menyeluruh kemudian dilakukan sintesa proses  sehingga membentuk material yang siap di pabrikasi sehingga membentuk produk jadi yang siap dipasarkan ke konsumen. Setelah selesai digunakan oleh konsumen maka biasanya produk tersebut menjadi limbah yang siap untuk dilakukan proses ekstraksi kembali – siklus dimulai kembali. Hal ini seperti yang telah diajarkan oleh alam kepada kita tentang siklus suatu materi.

Setiap satu ton dari besi baja yang di recycle akan dihemat 0.75 ton batubara, 65 kg limestone dan 1,3 ton biji besi.

Di Amerika Serikat rata rata satu pabrik besi baja dapat menghemat energi setara dengan keperluan energi yang digunakan oleh 18 juta penduduk Amerika Serikat hal dikarenakan mereka mengedepankan bahan recycle.

Suatu limbah jika telah ditimbun maka biasanya akan dibiarkan sekian lama puluhan bahkan ratusan tahun, sementara semakin mudah terdegradasi limbah tersebut maka semakin baik dari sisi lingkungan. Bahkan terdapat suatu laporan

(sumber:  http://www.ci.houston.tx.us/department/solid/basic.htm) yang menyebutkan bahwa

“Landfill excavations have discovered 35-year-old newspapers you can still read. Even after twenty years, one-third to one-half of organic waste is still intact. (Organic waste is garbage like food waste and grass clipping).”

Dari pernyataan di atas terlihat bahwa limbah organik yang seharusnya dalam kurun waktu yang realtif cepat dapat terdegradasi, dikarenakan sesuatu hal (misalnya system landfilling yang kurang baik, pemeliharaannya yang tidak teratur dll) sampai kurun waktu yang relatif lama belum juga dapat terdegradasi 100%, kejadian seperti di atas ternyata terjadi.

Perjalanan pengalaman Jepang dalam mengelola limbahnya adalah suatu hal yang perlu  kita simak. Jepang  dapat menurunkan jumlah limbah yang dibuang ke landfill dari 110 juta ton pada tahun  1985, setelah  10 tahun (2005) dapat diturunkan menjadi 50%, sehingga jumlahnya menjadi hanya +/- 50 juta ton. Dan yang perlu diketahui bahwa jumlah tersebut hanya 2.4 % dari jumlah total limbah yang dihasilkan di Jepang.  Jepang juga merencanakan pada tahun 2010 jumlah limbah yang pergi ke landfill hanya 1,8%. (selengkpanya lihat tabel di bawah)

Sehingga meminimumkan jumlah limbah yang dibawa ke landfill untuk ditimbun merupakan suatu tindakan penghematan sumber daya secara tidak langsung dan juga sekaligus mengurangi jumlah limbah untuk menghasilkan produk yang sejenis dibandingkan produks tersebut dimulai dari awal sintesa proses.

Hal yang sungguh menarik adalah beberapa pengembangan yang sedang dilakukan di Amerika Serikat dan Australia yang diambil dari cuplikan artikel dari sumber sumber tertentu, sbb:

1. Gas Hidrogen (H₂) dan sampah kulit telur (sumber: Neil Gross, Bussines Week, November, 28,2007)

Setiap tahun warga AS mengonsumsi puluhan milyar butir telur. Ternyata dari kulit telur para peneliti dapat membuktikan bahwa gas hydrogen dapat diproduksi dengan bantuan zat yang ada di dalam kulit telur. Gas hydrogen banyak digunakan di kilang minyak dan kelak dapat juga sebagai energi alternatif yang ramah lingkungan karena akan menghasilkan H₂O (uap air) jika dibakar. Secara sederhana dapat dijabarkan sbb:

“Komposisi utama penyusun kulit telur adalah kalsium karbonat yang wujudnya bisa dikonversi menjadi kapur perekat. Ketika larutan gas dari arang bereaksi dengan uap, kulit telur yang kini berwujud kapur perekat menyaring CO₂ sehingga yang tertinggal sebagian besar adalah H₂. Komposisi kulit telur adalah salah satu pengikat CO₂ yang paling efisien dari semua bahan yang diteliti.”

2. Produksi “green steel” – produksi besi baja dari sampah plastik.

(sumber: Louise Williams, Making “green steel” a reality, Jakarta Post, November 13, 2007)

Sampah plastik yang kadang berwujud dari berbagai jenis, telah dibuktikan mampu sebagai bahan pengganti bahan baku di proses pembuatan besi baja. Pertanyaan simpel yang muncul adalah bagaimana hal ini dapat terjadi? Jawaban secara scientificnya juga relatif simpel karena di dalam fasilitas arc furnace yang ada di pabrik besi baja perlu ditambahkan batubara (bisanya jenis anthracite) untuk mendorong terjadinya reaksi karbon pada temperatur tinggi. Batubara ini dapat digantikan dengan sampah plastik. Hal ini telah dilakukan di Australia (pabrik besi baja “onesteel” Australia – sebagai salah satu pemegang lisensi ini yang bekerja sama dengan UNSW – Universitas New South Wales). Dalam proses ini dapat di hemat energy sebesar 11.1 kWh per ton produk besi baja, dan emisi nya juga relative lebih bersih.

Pelajaran yang kita ambil dari 2 (dua) cuplikan artikel di atas adalah dua duanya mempunyai misi yang sama yaitu ingin mewujudkan limbah sebagai suatu sumber daya, sehingga menghindari keberadaan suatu materi yang ada di alam ini menjadi sia sia. Seperti di prakata di awal tulisan ini bahwa Bumi dan seisinya diciptakan untuk keperluan manusia, dan manusia dikasih oleh Tuhan YME akal, yang akan bertindak mengolah bumi seisinya, sehingga tidak ada yang sia sia apa yang telah diciptakan olehNya.

« kembali