KÄYTTÖKOHTEET
Reagenssilevyn keksimisestä vuonna 1951 lähtien siitä on tullut olennainen monissa sovelluksissa, kuten kliinisessä diagnostiikassa, molekyylibiologiassa ja solubiologiassa sekä elintarvikeanalyysissä ja farmasiassa. Reagenssilevyn merkitystä ei pidä aliarvioida, sillä viimeaikaiset tieteelliset sovellukset, joihin liittyy suuren läpimenon seulonta, olisivat näennäisesti mahdottomia.
Näitä levyjä käytetään monenlaisissa sovelluksissa terveydenhuollossa, akateemisessa maailmassa, lääketeollisuudessa ja rikosteknisessä lääketieteessä, ja ne on valmistettu kertakäyttöisestä muovista. Tämä tarkoittaa, että käytön jälkeen ne pakataan pusseihin ja lähetetään kaatopaikoille tai hävitetään polttamalla – usein ilman energian talteenottoa. Kun nämä levyt lähetetään kaatopaikalle, ne muodostavat osan arviolta 5,5 miljoonasta tonnista laboratoriomuovijätettä, jota syntyy vuosittain. Muovisaasteesta on tulossa yhä huolestuttavampi maailmanlaajuinen ongelma, ja herää kysymys – voisiko vanhentuneet reagenssilevyt hävittää ympäristöystävällisemmällä tavalla?
Keskustelemme siitä, voidaanko reagenssilevyjä käyttää uudelleen ja kierrättää, ja tutkimme joitakin siihen liittyviä kysymyksiä.
MISTÄ REAGENTTILEVYT ON VALMISTETTU?
Reagenssilevyt valmistetaan kierrätettävästä kestomuovista, polypropeenista. Polypropeeni sopii hyvin laboratoriomuoviks ominaisuuksiensa ansiosta – se on edullinen, kevyt, kestävä ja monipuolinen lämpötila-alue. Se on myös steriili, kestävä ja helposti muovattava, ja teoriassa helppo hävittää. Ne voidaan valmistaa myös polystyreenistä ja muista materiaaleista.
Polypropeeni ja muut muovit, mukaan lukien polystyreeni, jotka kehitettiin luonnon suojelemiseksi ehtymiseltä ja liikakäytöltä, aiheuttavat nyt paljon ympäristöhuolia. Tämä artikkeli keskittyy polypropeenista valmistettuihin lautasiin.
REAGENSSILEVYJEN HÄVITTÄMINEN
Useimpien Yhdistyneen kuningaskunnan yksityisten ja julkisten laboratorioiden vanhentuneet reagenssilevyt hävitetään kahdella tavalla. Ne joko pakataan pusseihin ja lähetetään kaatopaikoille tai ne poltetaan. Molemmat menetelmät ovat haitallisia ympäristölle.
KAATOPAIKKA
Kun muovituotteet on haudattu kaatopaikalle, niiden luonnollinen hajoaminen kestää 20–30 vuotta. Tänä aikana niiden valmistuksessa käytetyt lisäaineet, jotka sisältävät myrkkyjä, kuten lyijyä ja kadmiumia, voivat vähitellen imeytyä maan läpi ja levitä pohjaveteen. Tällä voi olla erittäin haitallisia seurauksia useille biosysteemeille. Reagenssilevyjen pitäminen poissa maasta on ensisijaisen tärkeää.
POLTTO
Polttolaitokset polttavat jätettä, joka massiivisessa mittakaavassa voi tuottaa käyttökelpoista energiaa. Kun reagenssilevyjen tuhoamiseen käytetään polttoa, syntyy seuraavia ongelmia:
● Kun reagenssilevyjä poltetaan, niistä voi vapautua dioksiineja ja vinyylikloridia. Molempiin liittyy haitallisia vaikutuksia ihmisille. Dioksiinit ovat erittäin myrkyllisiä ja voivat aiheuttaa syöpää, lisääntymis- ja kehitysongelmia, vahingoittaa immuunijärjestelmää ja häiritä hormonien toimintaa [5]. Vinyylikloridi lisää harvinaisen maksasyövän (maksan angiosarkooma) sekä aivo- ja keuhkosyövän, lymfooman ja leukemian riskiä.
● Vaarallinen tuhka voi aiheuttaa sekä lyhytaikaisia vaikutuksia (kuten pahoinvointia ja oksentelua) että pitkäaikaisia vaikutuksia (kuten munuaisvaurioita ja syöpää).
● Jätteenpolttolaitosten ja muiden lähteiden, kuten diesel- ja bensiinikäyttöisten ajoneuvojen, kasvihuonekaasupäästöt edistävät hengityselinsairauksia.
● Länsimaat lähettävät usein jätettä poltettavaksi kehitysmaihin, joissakin tapauksissa laittomissa laitoksissa, joissa sen myrkylliset höyryt muuttuvat nopeasti terveysriskiksi asukkaille ja johtavat kaikkeen ihottumasta syöpään.
● Ympäristöministeriön käytännön mukaan polttamisen tulisi olla viimeinen keino
ONGELMAN LAAJUUS
Pelkästään NHS tuottaa vuosittain 133 000 tonnia muovia, josta vain 5 % on kierrätettävissä. Osa tästä jätteestä voidaan katsoa johtuvan reagenssilevyistä. Kuten NHS ilmoitti "For a Greener NHS" [2] -kampanjastaan, se on sitoutunut ottamaan käyttöön innovatiivista teknologiaa hiilijalanjälkensä pienentämiseksi siirtymällä kertakäyttöisistä laitteista uudelleenkäytettäviin laitteisiin aina kun mahdollista. Polypropeenista valmistettujen reagenssilevyjen kierrätys tai uudelleenkäyttö ovat molemmat vaihtoehtoja levyjen hävittämiseksi ympäristöystävällisemmällä tavalla.
REAGENSSILEVYJEN UUDELLEENKÄYTTÖ
96-kuoppalevytvoidaan teoriassa käyttää uudelleen, mutta on useita tekijöitä, jotka usein estävät tämän. Nämä ovat:
● Niiden peseminen uudelleenkäyttöä varten on erittäin aikaa vievää
● Niiden puhdistamiseen liittyy kustannuksia, erityisesti liuottimien kanssa
● Jos väriaineita on käytetty, niiden poistamiseen tarvittavat orgaaniset liuottimet saattavat liuottaa levyn
● Kaikki puhdistusprosessissa käytetyt liuottimet ja pesuaineet on poistettava kokonaan
● Lautanen on pestävä heti käytön jälkeen
Jotta levyä voitaisiin käyttää uudelleen, sen on oltava erottamaton alkuperäisestä tuotteesta puhdistusprosessin jälkeen. On myös muita huomioon otettavia ongelmia, kuten jos levyjä on käsitelty proteiinien sitoutumisen parantamiseksi, pesuprosessi voi myös muuttaa sitoutumisominaisuuksia. Levy ei enää olisi sama kuin alkuperäinen.
Jos laboratoriosi haluaa käyttää uudelleenreagenssilevytAutomaattiset levynpesukoneet, kuten tämä, voivat olla varteenotettava vaihtoehto.
REAGENSSILEVYJEN KIERRÄTYS
Lautasten kierrätyksessä on viisi vaihetta. Kolme ensimmäistä vaihetta ovat samat kuin muiden materiaalien kierrätyksessä, mutta kaksi viimeistä ovat kriittisiä.
● Kokoelma
● Lajittelu
● Siivous
● Jälleenkäsittely sulattamalla – kerätty polypropeeni syötetään ekstruuderiin, sulatetaan 2 400 °C:ssa ja pelletoidaan
● Uusien tuotteiden valmistus kierrätetystä polypropeenista
REAGENSSILEVYJEN KIERRÄTYKSEN HAASTEET JA MAHDOLLISUUDET
Reagenssilevyjen kierrätys kuluttaa paljon vähemmän energiaa kuin uusien tuotteiden luominen fossiilisista polttoaineista [4], mikä tekee siitä lupaavan vaihtoehdon. On kuitenkin otettava huomioon useita haasteita.
POLYPROPEENIA KIERRÄTETÄÄN HUONOSTI
Vaikka polypropeenia voidaan kierrättää, se on viime aikoihin asti ollut yksi maailman vähiten kierrätetyistä tuotteista (Yhdysvalloissa sen kierrätysasteen uskotaan olevan alle 1 prosenttia kuluttajakäytöstä saatavaa). Tähän on kaksi keskeistä syytä:
● Erottelu – Muoveja on 12 erilaista, ja niiden erottaminen toisistaan on erittäin vaikeaa, mikä vaikeuttaa niiden erottelua ja kierrätystä. Vaikka Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps ja PLASTIX ovat kehittäneet uutta kameratekniikkaa muovien erottamiseksi toisistaan, sitä ei käytetä yleisesti, joten muovi on lajiteltava manuaalisesti lähteellä tai epätarkalla lähi-infrapunatekniikalla.
● Ominaisuuksien muutokset – Polymeeri menettää lujuuttaan ja joustavuuttaan peräkkäisten kierrätysjaksojen aikana. Yhdisteen vedyn ja hiilen väliset sidokset heikkenevät, mikä vaikuttaa materiaalin laatuun.
Optimismiin on kuitenkin syytä. Proctor & Gamble rakentaa yhteistyössä PureCycle Technologiesin kanssa PP-kierrätyslaitosta Lawrencen piirikuntaan Ohioon, joka tuottaa kierrätettyä polypropeenia "neitsytkuituisen" laadulla.
LABORATORIOMUOVIT EIVÄT OLE KIERRÄTYSJÄRJESTELMISSÄ
Vaikka laboratoriolevyt yleensä valmistetaan kierrätettävästä materiaalista, on yleinen harhaluulo, että kaikki laboratoriomateriaalit ovat saastuneita. Tämä oletus tarkoittaa, että reagenssilevyt, kuten kaikki muovit terveydenhuollossa ja laboratorioissa ympäri maailmaa, on automaattisesti suljettu pois kierrätysjärjestelmistä, vaikka jotkut niistä eivät olisikaan saastuneita. Tämän alan koulutus voi olla hyödyllistä tämän torjumiseksi.
Tämän lisäksi laboratoriovälineitä valmistavat yritykset esittelevät uusia ratkaisuja ja yliopistot perustavat kierrätysohjelmia.
Thermal Compaction Group on kehittänyt ratkaisuja, joiden avulla sairaalat ja itsenäiset laboratoriot voivat kierrättää muoveja paikan päällä. He voivat lajitella muovit jo niiden lähteellä ja muuntaa polypropeenin kiinteiksi briketeiksi, jotka voidaan lähettää kierrätykseen.
Yliopistot ovat kehittäneet omia puhdistusmenetelmiään ja neuvotelleet polypropeenin kierrätyslaitosten kanssa puhdistetun muovin keräämisestä. Käytetty muovi pelletoidaan sitten koneella ja käytetään useiden muiden tuotteiden valmistukseen.
YHTEENVETONA
Reagenssilevytovat jokapäiväinen laboratoriokulutustarvike, joka osaltaan vaikuttaa arviolta 5,5 miljoonaan tonniin laboratoriomuovijätettä, jota noin 20 500 tutkimuslaitosta tuotti maailmanlaajuisesti vuonna 2014. Tästä vuosittaisesta jätteestä 133 000 tonnia on peräisin NHS:stä, ja vain 5 % siitä on kierrätettävissä.
Vanhentuneet reagenssilevyt, jotka on perinteisesti suljettu pois kierrätysjärjestelmistä, lisäävät tätä jätettä ja kertakäyttöisten muovien aiheuttamia ympäristövahinkoja.
Reagenssilevyjen ja muiden laboratoriomuovien kierrätyksessä on haasteita, jotka on ratkaistava, sillä niiden kierrätykseen voi kulua vähemmän energiaa kuin uusien tuotteiden valmistukseen.
Uudelleenkäyttö tai kierrätys96-kuoppalevytovat molemmat ympäristöystävällisiä tapoja käsitellä käytettyjä ja vanhentuneita lautasia. Sekä polypropeenin kierrätykseen että käytetyn muovin vastaanottoon tutkimus- ja NHS-laboratorioista sekä lautasten uudelleenkäyttöön liittyy kuitenkin vaikeuksia.
Laboratoriojätteen pesun ja kierrätyksen sekä kierrätyksen ja vastaanoton parantamiseksi tehdään jatkuvasti töitä. Uusia teknologioita kehitetään ja otetaan käyttöön, jotta reagenssilevyt voidaan hävittää ympäristöystävällisemmällä tavalla.
Tällä alueella on vielä joitakin esteitä, jotka on ratkaistava, ja laboratorioiden ja teollisuuden on tehtävä lisätutkimusta ja -koulutusta tällä alalla.
Julkaisun aika: 23.11.2022