Teknik Kimia UGM

TRANSFORMASI INDUSTRI KIMIA MENUJU PEMANFAATAN MATERIAL SECARA BERKELANJUTAN



Pidato Pengukuhan
Jabatan Guru Besar
pada Fakultas Teknik
Universitas Gadjah Mada

Disampaikan di
depan Rapat Senat Terbuka
Universitas Gadjah Mada
pada Tanggal 10 Oktober 2023
di Yogyakarta

oleh:
Prof. Ir. Chandra Wahyu Purnomo, S.T., M.E., M.Eng., D.Eng., IPM

Antropogenic mass

Manusia menjadi spesies paling dominan di bumi ini yang mampu mengubah bentang alam secara signifikan. Selama 100 tahun terakhir, massa antropogenik telah meningkat dengan cepat menjadi dua kali lipat dalam kurun waktu setiap 20 tahun.




Gambar 1. Ilustrasi massa antropogenik [1]


Pada permulaan abad ke-20, massa antropogenik hanya mencapai sekitar 3% dari total massa organisme hidup (biomassa) di seluruh dunia. Sekitar 120 tahun kemudian, yaitu pada tahun 2020, massa hasil aktivitas manusia sudah melebihi total biomassa di dunia (Gambar 1 dan 2).





Gambar 2. Massa antropogenik melebihi biomassa hidup [1]


Antrophogenic waste

Menurut Bank Dunia dalam laporannya berjudul What a Waste 2.0, manusia di dunia rata – rata menghasilkan sampah (Municipal Solid Waste) sebesar 0,74 kg sehari dengan proporsi Food Loss and Waste cukup signifikan (Gambar 3 dan 4).





Gambar 3. Total sampah diproduksi pertahun dan sampah per kapita per hari untuk beberapa regional disertai proyeksi [2]





Gambar 4. Studi litbang Kompas dilaporkan tidak kurang dari 330 Trilyun rupiah per tahun atau dengan kata lain tiap penduduk Indonesia membuang makanan senilai 2,1 juta rupiah setiap tahunnya [3].


Batas ekologis

Isu yang krusial dalam konteks lingkungan dan pembangunan berkelanjutan adalah ecological overshoot atau melampaui batas ekologis. Ecological overshoot terjadi ketika manusia mengonsumsi sumber daya alam lebih cepat daripada bumi bisa mengembalikannya atau memproduksinya kembali.




Gambar 5. LTG data riil (garis penuh) dan proyeksi (garis putus-putus) [4].


LTG adalah konsep yang menyoroti keterbatasan bumi dalam menyediakan sumber daya alam yang tak terbatas. Pada tahun 1972, sebuah studi yang dipimpin oleh Meadows dan timnya menghasilkan buku berjudul "The Limits to Growth." Mereka menggunakan model komputer yang kompleks untuk menganalisis dampak pertumbuhan populasi, ekonomi, dan konsumsi sumber daya terhadap masa depan bumi (Gambar 5).




Gambar 6. Ecological Footprint [5]


Disisi lain, EF adalah konsep batasan ekologis sejenis yang relevan. Konsep ini mengukur total luas lahan dan air dalam satuan hektar yang diperlukan untuk memenuhi konsumsi manusia serta menyerap limbah yang dihasilkan atau disebut jejak ekologis (Gambar 6).




Gambar 7. Planetary Boundary [6]


Konsep berikutnya yang lebih terperinci mengenai batas kapasitas bumi adalah Planetary Boundary (PB). Konsep ini mengidentifikasi sembilan komponen utama atau batasan-batasan planet yang harus diperhatikan untuk menjaga keberlanjutan lingkungan Bumi (Gambar 7).




Gambar 8. Earth System Boundaries [7]


Baru-baru ini sebuah studi yang diterbitkan di jurnal Nature pada bulan Mei 2023 yang ditulis oleh lebih dari 50 ahli dari berbagai negara memaparkan bahwa umat manusia telah melewati tujuh batasan planet ini (Gambar 8). Mereka mengatakan sistem sosial dan ekonomi yang didasarkan pada ekstraksi dan konsumsi sumber daya yang tidak berkelanjutan menyebabkan perubahan cepat yang merusak sistem-sistem ini sambil mendorong bumi menuju destabilisasi yang tidak dapat kembali lagi ke kondisi semula (tipping point) [7].


Strategi Transformasi Industri Kimia

Dihadapkan oleh kondisi dan situasi diatas, industri kimia kini berada pada persimpangan jalan. Sebagai penyuplai bahan baku utama pada lebih dari 96% produksi barang manufaktur, industri ini sangat penting untuk mencapai pembangunan berkelanjutan dan kualitas hidup yang tinggi bagi populasi global (Gambar 9).




Gambar 9. Skala Bisnis Industri Kimia [8]


Paling tidak ada lima strategi transformasi utama yang perlu diambil untuk mencapai perubahan dalam skala yang diperlukan (Gambar 10).




Gambar 10. Lima strategi transisi industri kimia [9]


Produksi bahan kimia organik dan material turunannya telah mengkonsumsi 450 juta ton karbon setiap tahun, yang sebagian besar masih bersumber dari minyak bumi. Angka terebut diprediksi meningkat menjadi 1.000 juta ton per tahun pada tahun 2050 (Gambar 11). Di sisi lain, beberapa sumber karbon terbarukan yang lebih berkelanjutan, termasuk biomassa, bahan daur ulang, dan CO2, menawarkan alternatif yang lebih baik.




Gambar 11. Permintaan global akan karbon yang terkandung dalam bahan kimia organik berdasarkan jenis bahan baku [10]


Satu ungkapan penutup: “Apalah artinya menimbun materi dan harta, jika anak cucu kita sengsara karena bumi yang tak terpelihara.” Semoga generasi ini menjadi salah satu generasi yang berkontribusi dalam melakukan perbaikan, Amiin. Dengan ini, sampailah saya di penghujung pidato pengukuhan ini.



Daftar Pustaka
  1. Elhacham E Ben-Uri L Grozovski J Bar-On Y M and Milo R, 2020 Global human-made mass exceeds all living biomass Nature 588, 7838 p. 442–444
  2. Kaza S Yao L Bhada-Tata P and Van Woerden F, 2018 What a Waste 2.0 Washington, DC: The World Bank
  3. Wisangeni S P Rosalina M P and Krisna A, 2022, Sampah Makanan Indonesia Mencapai Rp 330 Triliun. [Online]. Available: https://www.kompas.id/baca/ekonomi/2022/05/18/sampah-makanan-capai-lebih-rp-330-triliun
  4. Meadows D Randers J and Meadows D, 2005 Limits to Growth The 30 Years Update London: Earthscan
  5. Lin D Wambersie L and Wackernagel M, 2021 Nowcasting the World’s Footprint and Biocapacity for 2021¦ May 2021 ¦ Global Footprint Network Estimating the Date of Earth Overshoot Day 2021 Outline Overview: Earth Overshoot Day Calculation The Need for Nowcasting May p. 1–8
  6. Steffen W et al., 2015 Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet Science (80-. ). 347, 6223
  7. Rockström J et al., 2023 Safe and just Earth system boundaries Nature 619, July
  8. American Chemistry Council (ACC), 2020 Guide to the business of Chemistry 2020 p. 100
  9. Tickner J A Geiser K and Baima S, 2022 Transitioning the Chemical Industry: Elements of a Roadmap Toward Sustainable Chemicals and Materials Environment 64, 2 p. 22–36
  10. Berg C and Kähler F, 2021 Turning off the Tap for Fossil Carbon Future Prospects for a Global Chemical and Derived Authors April