هل هناك طريقة بديلة للتخلص من لوحات الكاشف منتهية الصلاحية؟

تطبيقات الاستخدام

منذ اختراع لوحة الكاشف في عام 1951، أصبحت ضرورية في العديد من التطبيقات؛ بما في ذلك التشخيص السريري، والبيولوجيا الجزيئية، وبيولوجيا الخلية، وكذلك في تحليل الأغذية والصيدلة. لا ينبغي التقليل من أهمية لوحة الكاشف لأن التطبيقات العلمية الحديثة التي تتضمن فحصًا عالي الإنتاجية قد تبدو مستحيلة.

تستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات في مجال الرعاية الصحية والأوساط الأكاديمية والمستحضرات الصيدلانية والطب الشرعي، ويتم تصنيع هذه اللوحات باستخدام البلاستيك أحادي الاستخدام. بمعنى أنه بمجرد استخدامها، يتم تعبئتها وإرسالها إلى مواقع دفن النفايات أو التخلص منها عن طريق الحرق - غالبًا بدون استعادة الطاقة. تساهم هذه الألواح، عند إرسالها إلى النفايات، في إنتاج ما يقدر بنحو 5.5 مليون طن من النفايات البلاستيكية المختبرية التي يتم إنتاجها كل عام. نظرًا لأن التلوث البلاستيكي أصبح مشكلة عالمية تثير قلقًا متزايدًا، فإنه يثير السؤال: هل يمكن التخلص من لوحات الكواشف منتهية الصلاحية بطريقة أكثر صداقة للبيئة؟

نناقش ما إذا كان بإمكاننا إعادة استخدام لوحات الكاشف وإعادة تدويرها، واستكشاف بعض المشكلات المرتبطة بها.

ما هي الألواح الكاشفة المصنوعة منها؟

يتم تصنيع ألواح الكاشف من مادة البولي بروبيلين الحرارية القابلة لإعادة التدوير. يعتبر مادة البولي بروبيلين مناسبة تمامًا للاستخدام في المختبرات البلاستيكية نظرًا لخصائصها - وهي مادة ميسورة التكلفة وخفيفة الوزن ومتينة مع نطاق درجات حرارة متعدد الاستخدامات. كما أنها معقمة وقوية وسهلة التشكيل، ومن الناحية النظرية يسهل التخلص منها. ويمكن أيضًا تصنيعها من البوليسترين ومواد أخرى.

ومع ذلك، فإن مادة البولي بروبيلين والمواد البلاستيكية الأخرى بما في ذلك البوليسترين التي تم إنشاؤها كوسيلة للحفاظ على العالم الطبيعي من الاستنزاف والإفراط في الاستغلال، تسبب الآن قدرًا كبيرًا من الاهتمام البيئي. تركز هذه المقالة على الألواح المصنعة من مادة البولي بروبيلين.

التخلص من لوحات الكاشف

يتم التخلص من لوحات الكاشف منتهية الصلاحية من غالبية المختبرات الخاصة والعامة في المملكة المتحدة بإحدى طريقتين. ويتم إما "تعبئتها" في أكياس وإرسالها إلى مدافن النفايات، أو يتم حرقها. كل من هذه الأساليب ضارة بالبيئة.

مكب النفايات

بمجرد دفنها في مكب النفايات، تستغرق المنتجات البلاستيكية ما بين 20 إلى 30 عامًا لتتحلل بيولوجيًا بشكل طبيعي. خلال هذا الوقت، يمكن أن تتسرب المواد المضافة المستخدمة في إنتاجها، والتي تحتوي على سموم مثل الرصاص والكادميوم، تدريجيًا عبر الأرض وتنتشر في المياه الجوفية. يمكن أن يكون لهذا عواقب ضارة للغاية على العديد من الأنظمة الحيوية. يعد إبقاء لوحات الكاشف بعيدًا عن الأرض أولوية.

حرق

تقوم المحارق بحرق النفايات، والتي عند القيام بها على نطاق واسع يمكن أن تنتج طاقة صالحة للاستخدام. عند استخدام الحرق كوسيلة لتدمير لوحات الكاشف، تنشأ المشكلات التالية:

● عندما يتم حرق الألواح الكاشفة، فإنها يمكن أن تفرز الديوكسينات وكلوريد الفينيل. وكلاهما يرتبط بآثار ضارة على البشر. الديوكسينات شديدة السمية ويمكن أن تسبب السرطان ومشاكل إنجابية وتنموية وتلف جهاز المناعة ويمكن أن تتداخل مع الهرمونات [5]. يزيد كلوريد الفينيل من خطر الإصابة بنوع نادر من سرطان الكبد (الساركوما الوعائية الكبدية)، وكذلك سرطان الدماغ والرئة، وسرطان الغدد الليمفاوية، وسرطان الدم.

● يمكن أن يسبب الرماد الخطير آثارًا قصيرة المدى (مثل الغثيان والقيء) وآثارًا طويلة المدى (مثل تلف الكلى والسرطان).

● تساهم انبعاثات الغازات الدفيئة الصادرة عن المحارق والمصادر الأخرى مثل مركبات الديزل والبنزين في الإصابة بأمراض الجهاز التنفسي.

● تقوم الدول الغربية في كثير من الأحيان بشحن النفايات إلى الدول النامية لحرقها، والذي يتم في بعض الحالات في منشآت غير قانونية، حيث سرعان ما تتحول أبخرةها السامة إلى خطر صحي على السكان، مما يؤدي إلى كل شيء من الطفح الجلدي إلى السرطان.

● وفقا لسياسة وزارة البيئة، يجب أن يكون التخلص عن طريق الحرق هو الملاذ الأخير

حجم المشكلة

تنتج هيئة الخدمات الصحية الوطنية وحدها 133 ألف طن من البلاستيك سنويًا، 5% منها فقط قابلة لإعادة التدوير. ويمكن أن يعزى بعض هذه النفايات إلى لوحة الكاشف. كما أعلنت هيئة الخدمات الصحية الوطنية أنها من أجل خدمة صحية أكثر خضرة [2] فهي ملتزمة بإدخال تكنولوجيا مبتكرة للمساعدة في تقليل البصمة الكربونية عن طريق التحول من المعدات التي يمكن التخلص منها إلى المعدات القابلة لإعادة الاستخدام حيثما أمكن ذلك. تعد إعادة تدوير أو إعادة استخدام ألواح كاشف البولي بروبيلين خيارين للتخلص من اللوحات بطريقة أكثر صداقة للبيئة.

إعادة استخدام لوحات الكاشف

96 لوحات جيدةمن الناحية النظرية يمكن إعادة استخدامها، ولكن هناك عدد من العوامل التي تعني أن هذا غير قابل للتطبيق في كثير من الأحيان. هذه هي:

● غسلها للاستخدام مرة أخرى يستغرق وقتا طويلا للغاية

● هناك تكلفة مرتبطة بتنظيفها، خاصة بالمذيبات

● إذا تم استخدام الأصباغ، فإن المذيبات العضوية اللازمة لإزالة الأصباغ قد تؤدي إلى إذابة اللوحة

● يجب إزالة جميع المذيبات والمنظفات المستخدمة في عملية التنظيف بالكامل

● يجب غسل اللوحة مباشرة بعد الاستخدام

لجعل اللوحة قابلة لإعادة الاستخدام، يجب أن لا يمكن تمييز اللوحات عن المنتج الأصلي بعد عملية التنظيف. هناك مضاعفات أخرى يجب مراعاتها أيضًا، مثل أنه إذا تمت معالجة اللوحات لتعزيز ربط البروتين، فإن إجراء الغسيل قد يغير أيضًا خصائص الربط. لن تكون اللوحة هي نفسها الأصلية.

إذا كان مختبرك يرغب في إعادة الاستخداملوحات الكاشف، قد تكون غسالات الألواح الآلية مثل هذه خيارًا قابلاً للتطبيق.

إعادة تدوير لوحات الكاشف

هناك خمس خطوات تتضمن إعادة تدوير الألواح. الخطوات الثلاث الأولى هي نفس خطوات إعادة تدوير المواد الأخرى ولكن الخطوتين الأخيرتين مهمتين.

● المجموعة

● الفرز

● التنظيف

● إعادة المعالجة عن طريق الصهر - تتم تغذية مادة البولي بروبيلين المجمعة في جهاز بثق وصهرها عند درجة حرارة 4,640 درجة فهرنهايت (2,400 درجة مئوية) وتكويرها

● إنتاج منتجات جديدة من مادة PP المعاد تدويرها

التحديات والفرص في إعادة تدوير لوحات الكاشف

تستهلك إعادة تدوير الألواح الكاشفة طاقة أقل بكثير من إنتاج منتجات جديدة من الوقود الأحفوري [4]، مما يجعلها خيارًا واعدًا. ومع ذلك، هناك عدد من العقبات التي يجب أن تؤخذ في الاعتبار.

يتم إعادة تدوير مادة البولي بروبيلين بشكل سيء

في حين أن مادة البولي بروبيلين يمكن إعادة تدويرها، إلا أنها كانت حتى وقت قريب واحدة من أقل المنتجات إعادة التدوير في جميع أنحاء العالم (في الولايات المتحدة الأمريكية، يُعتقد أنه يمكن إعادة تدويرها بمعدل أقل من 1 في المائة للتعافي بعد الاستهلاك). هناك سببان رئيسيان لذلك:

● الفصل - هناك 12 نوعًا مختلفًا من المواد البلاستيكية ومن الصعب جدًا معرفة الفرق بين الأنواع المختلفة مما يجعل من الصعب فصلها وإعادة تدويرها. في حين تم تطوير تقنية الكاميرا الجديدة بواسطة Vestforbrænding، و Dansk Affaldsminimering Aps، و PLASTIX التي يمكنها معرفة الفرق بين المواد البلاستيكية، إلا أنها لا تستخدم بشكل شائع، لذلك يجب فرز البلاستيك يدويًا عند المصدر أو عن طريق تقنية الأشعة تحت الحمراء القريبة غير الدقيقة.

● تغيرات الخاصية - يفقد البوليمر قوته ومرونته من خلال حلقات إعادة التدوير المتعاقبة. تصبح الروابط بين الهيدروجين والكربون في المركب أضعف، مما يؤثر على جودة المادة.

ومع ذلك، هناك ما يدعو إلى التفاؤل. تقوم شركة Proctor & Gamble بالشراكة مع PureCycle Technologies ببناء مصنع لإعادة تدوير البولي بروبلين في مقاطعة لورانس بولاية أوهايو والذي سينتج مادة البولي بروبيلين المعاد تدويرها بجودة "تشبه البكر".

يتم استبعاد المواد البلاستيكية المخبرية من خطط إعادة التدوير

على الرغم من أن لوحات المختبر عادة ما تكون مصنوعة من مواد قابلة لإعادة التدوير، إلا أنه من الشائع الاعتقاد الخاطئ بأن جميع المواد المختبرية ملوثة. ويعني هذا الافتراض أن الألواح الكاشفة، مثل جميع المواد البلاستيكية المستخدمة في الرعاية الصحية والمختبرات حول العالم، قد تم استبعادها تلقائيًا من مخططات إعادة التدوير، حتى عندما لا يكون بعضها ملوثًا. قد يكون بعض التعليم في هذا المجال مفيدًا لمكافحة ذلك.

بالإضافة إلى ذلك، يتم تقديم حلول جديدة من قبل الشركات التي تصنع أدوات المختبرات وتقوم الجامعات بإعداد برامج إعادة التدوير.

قامت مجموعة الضغط الحراري بتطوير حلول تسمح للمستشفيات والمختبرات المستقلة بإعادة تدوير المواد البلاستيكية في الموقع. يمكنهم فصل المواد البلاستيكية من المصدر وتحويل مادة البولي بروبيلين إلى قوالب صلبة يمكن إرسالها لإعادة التدوير.

طورت الجامعات طرقًا داخلية لإزالة التلوث وتفاوضت مع مصانع إعادة تدوير مادة البولي بروبيلين لجمع البلاستيك الملوث. يتم بعد ذلك تكوير البلاستيك المستخدم في آلة واستخدامه في مجموعة متنوعة من المنتجات الأخرى.

في ملخص

لوحات الكاشفهي مواد قابلة للاستهلاك اليومي في المختبرات وتساهم في ما يقدر بـ 5.5 مليون طن من النفايات البلاستيكية المختبرية الناتجة عن حوالي 20500 مؤسسة بحثية في جميع أنحاء العالم في عام 2014، ويأتي 133000 طن من هذه النفايات السنوية من هيئة الخدمات الصحية الوطنية و5% منها فقط قابلة لإعادة التدوير.

تساهم ألواح الكواشف منتهية الصلاحية والتي تم استبعادها تاريخياً من مخططات إعادة التدوير في هذه النفايات والأضرار البيئية الناجمة عن المواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد.

هناك تحديات يجب التغلب عليها في إعادة تدوير ألواح الكواشف وغيرها من الأدوات البلاستيكية المخبرية والتي يمكن أن تؤدي في النهاية إلى استهلاك طاقة أقل لإعادة التدوير مقارنة بإنشاء منتجات جديدة.

إعادة الاستخدام أو إعادة التدوير96 لوحة جيدةكلاهما طريقتان صديقتان للبيئة للتعامل مع اللوحات المستعملة والمنتهية الصلاحية. ومع ذلك، هناك صعوبات مرتبطة بكل من إعادة تدوير مادة البولي بروبيلين وقبول البلاستيك المستخدم من مختبرات الأبحاث وهيئة الخدمات الصحية الوطنية وكذلك إعادة استخدام الألواح.

وتستمر الجهود المبذولة لتحسين الغسيل وإعادة التدوير، وكذلك إعادة التدوير وقبول النفايات المختبرية. ويجري تطوير وتنفيذ تقنيات جديدة على أمل أن نتمكن من التخلص من لوحات الكاشف بطريقة أكثر صداقة للبيئة.

هناك بعض العوائق التي لا تزال بحاجة إلى التغلب عليها في هذا المجال وبعض الأبحاث والتعليم الإضافي من قبل المختبرات والصناعات العاملة في هذا المجال.