Manfaat dan peranan ilmu kimia bagi kelangsungan mahluk hidup
Ilmu Kimia dan Peranannya
Ilmu kimia merupakan bagian dari ilmu pengetahuan alam yang mempelajari struktur dan sifat materi (zat), perubahan materi (zat) dan energi yang menyertai perubahan tersebut. Ilmu kimia sering kali di sebut dengan pusatnya ilmu pengetahuan, sebab ilmu kimia di butuhkan untuk mempelajari ilmu pengetahuan lainnya, misalnya Fisika, Biologi, biografi, lingkungan hidup, geologi, kesehatan dan kedokteran, sejarah dan bahkan hukum membutuhkan ilmu kimia.
Di samping itu, ilmu kimia juga dapat dipandang sebagai ilmu yang sangat memengaruhi kehidupan manusia. Tanpa ilmu kimia, hidup manusia akan seperti pada jaman purba atau primitif, tanpa mobil, tanpa listrik, tanpa komputer, tanpa telepon genggam, tanpa CD/DVD, serta umur manusia akan pendek karena penyakit baru yang muncul tidak di temukan obatnya.
Memasuki abad-21, ilmu kimia tetap mempunyai peranan yang sangat penting pada semua bidang ilmu pengetahuan alam. Pembahasan berikut memberikan gambaran peran ilmu kimia dalam berbagai bidang pokok yang menjadi perhatian dunia.
Terdapat empat bidang utama yang akan menjadi pembicaraan utama pada abad ke-21 sebagai berikut.
1. Kesehatan dan kedokteran
Masalah utama dari kesehatan adalah bagaimana usaha manusia untuk secra preventif menghindarkan diri dari penyakit dan bagaimana mengobati suatu penyakit bila sudah terjangkit suatu penyakit.
Usaha preventif yang di lakukan manusia adalah menciptakan vaksin untuk penyakit-penyakit menular yang di sebabkan virus atau bakteri.
Kasus flu burung dapat memusnahkan kehidupan manusia jika tidak ada para ilmuan penemu dan pengembang vaksin flu burung tersebut.
Ilmuan pengembang vaksin tersebut membutuhkan pengetahuan yang mendalam tentang ilmu kimia untuk menjelaskan struktur virus secara kimiawi. Beberapa penyakit baru misalnya AIDS, penyakit keterunan atau genetika(thalasemia) membutuhkan obat-obatan jenis baru pula.
Semuanya memerlukan riset yang panjang serta kerjasama (kolaborasi) dari berbagai disiplin ilmu, di mana ilmu kimia mempunyai peranan yang utama.
2. Energi dan lingkungan
Secara teoritis, energi merupakan produk dari proses kimia, dan kebutuhan akan energi selalu meningkat dari waktu ke waktu. Sumber energi utama di dunia saat ini adalah energi fosil(minyak bumi dan batu bara) yang di perkiraan akan habis pada 50-100 tahun yang akan datang. Hal ini menjadi tugas para ahli kimia untuk menemukan sumber energi alternatif untuk mengatasi krisis energi yang mungkin terjadi di waktu yang akan datang.
Energi matahari merupakan energi yang menjanjikan untuk digunakan sebagai sumber energi alternatif. Jumlah energi matahari yang masuk kedalam bumi setiap tahun mencapai 10 kali lipat di bandingkan seluruh energi yang di sumbangkan oleh batu bara, minyak dan gas alam, serta energi nuklir dari uranium. Energi matahari tersebut banyak terbuang percuma karena memantul kembali ke luar angkasa tanpa termanfaatkan. Melalui sel surya, energi matahari dapat diubah menjadi energi listrik. Para ahli kimia telah mengembangkan sel surya yang semakin efesien untuk menghasilkan listrik. Di perkirakan, pada tahun 2050 sel surya, akan dapat memenuhi 50% kebutuhan listrik dunia.
Energi nuklir merupakan energi alternatif yang telah di kembangkan oleh para ahli kimia dan sudah di gunakan di berbagai negara, misalnya Prancis, Amerika Serikat, dan Jepang. Akan tetapi, limbah energi nuklir ini dapat membahayakan lingkungan dan kehidupan manusia jika tidak di tangani dengan baik. Pemanfaatan energi nuklir memerlukan kehati-hatian serta ke disiplinan yang tinggi dari para operatornya.
3.Teknologi Bahan
Bermodal pemahaman yang baik tentang struktur zat , para ahli kimia berperan penting dalam penemuan material-material baru yang mendukung perkembangan teknologi. Penemuan bahan-bahan baru dari para ahli kimia telah mengubah wajah dunia pada abad ini, misalnya penemuan polimer karet, plastik, nilon, dan fiber-glass telah mewarnai kehidupan manusia mulai dari cara berpakaian sampai cara mengemas barang.
Salah satu peralatan yang paling besar mengubah cara hidup manusia di abad ini adalah telepon genggam dan komputer. Kedua peralatan ini menggunakan mikroprosesor sebagai otaknya, yang dapat melakukan proses perhitungan rumit dalam waktu super cepat. Bahan utama dari mikroprosesor adalah keping silikon, yang mempunyai sifat semikonduktor dan di kembangkan melalui teknologi nano oleh para ahli kimia bersama ahli fisika.
4. Teknologi Pangan dan Pertanian
Pangan adalah kebutuhan primer manusia yang di hasilkan dari industri pertanian. Apakah yang akan terjadi bila pertumbuhan produksi pangan kalah cepat di bandingkan dengan pertumbuhan penduduk dunia? Untuk mengimbangi pertumbuhan penduduk, maka produksi bahan pangan harus di optimalkan sebab jumlah lahan pertanian tidak bertmbah tetapi justru cenderung mengalami penurunan. Pemanfaatan lahan pertanian yang terus-menerus dan tanpa pola tanam yang benar akan berakibat tanah menjadi kurang subur dan mengakibatkan produksi hasil pertanian kurang maksimal. Oleh karena itu, para ahli kimia berusaha menciptakan pupuk sintesis yang baik sehingga dapat meningkatkan hasil pertanian tanpa merusak lingkungan.
Pengendalian hama merupakan unsur penting dalam industri pertanian agar tanaman tidak rusak kerena penyakit. Untuk itu, diperlukan bahan kimia pestisida sebagai pengendali Hama. Salah satu jenis pestisida yang sangat terkenal adalah DDT. DDT digunakan sebagai pestisida yang efektif membunuh hama tanaman. Akan tetapi, di kemudian hari diketahui bahwa DDT memberikan dampak buruk terhadap lingkungan dan manusia. DDT dapat bertahan lama di dalam tanah, sehingga dalam jangka waktu yang lama akan menumpuk dan mematikan bakteri-bekteri yang berguna untuk tanaman. Oleh karena itu, DDT telah dilarang penggunaannya dan di gantikan jenis pestisida baru yang telah di kembangkan para ahli kimia bersama ahli biologi.
Penemuan gen oleh ahli kimia bersama ahli biologi telah membawa dampak yang luar biasa pada bidang pertanian dan peternakan, dengan telah di ketahuinya struktur molekul genetika yang paling menentukan dalam menurunkan sifat induk kepada keturunannya. Dengan penemuan ini, para ahli dapat membuat individu baru dengan sifat-sifat seperti keinginannya.
Pengetahuan ini berguna bagi para ahli pertanian dan peternakan untuk menciptakan bibit tanaman dan ternak yang mempunyai sifat-sifat unggul, yang di kenal sebagai proses pemilihan tanaman dan ternak.
Pemulihan tanaman dan ternak dapat meningkatkan produktifitas pertanian. Untuk itu, melalui kerja sama para ahli kimia dan biologi telah di kembangkan jenis-jenis padi atau tanaman baru dari hasil rekayasa genetika. Pada hasil rekayasa genetika mempunyai sifat istimewa sesuai dengan keinginan manusia, misalnya padi yang berumur pendek dengan bulir banyak, tahan hama, dapat di tanam di lahan yang kering, dan rasanya enak.
Rekayasa genetika juga di lakukan terhadap hewan ternak, misalnya sapi yang dapat dengan cepat gemuk dan penghasil susu produktif. Untuk mendapatkan sapi seperti itu, para ahli menyelidiki susunan gen dari berbagai jenis sapi. Gen-gen yang membawa sifat istimewa dari sapi-sapi tersebut di kombinasikan menjadi satu untuk menghasilkan sapi dengan gabungan sifat-sifat istimewa. Salah satu alat yang di kembangkan untuk rekayasa genetika adalah elektroforesis yang di kembangkan oleh ahli kimia tentang koloid.