APPLICATIONS D'UTILISATION
Depuis l'invention de la plaque réactive en 1951, elle est devenue essentielle dans de nombreuses applications ; y compris le diagnostic clinique, la biologie moléculaire et la biologie cellulaire, ainsi que l'analyse alimentaire et la pharmacie. L’importance de la plaque réactive ne doit pas être sous-estimée, car les applications scientifiques récentes impliquant un criblage à haut débit seraient apparemment impossibles.
Utilisées dans une grande variété d'applications dans les domaines de la santé, du monde universitaire, de l'industrie pharmaceutique et de la médecine légale, ces plaques sont fabriquées à partir de plastique à usage unique. Cela signifie qu'une fois utilisés, ils sont emballés et envoyés vers des décharges ou éliminés par incinération – souvent sans récupération d'énergie. Lorsqu'elles sont envoyées aux déchets, ces plaques contribuent à une partie des 5,5 millions de tonnes de déchets plastiques de laboratoire générés chaque année. Alors que la pollution plastique devient un problème mondial de plus en plus préoccupant, la question se pose : les plaques de réactifs périmées pourraient-elles être éliminées d’une manière plus respectueuse de l’environnement ?
Nous discutons de la possibilité de réutiliser et de recycler les plaques de réactifs et explorons certains des problèmes associés.
DE QUOI SONT FABRIQUÉES LES PLAQUES RÉACTIVES ?
Les plaques de réactifs sont fabriquées à partir de polypropylène thermoplastique recyclable. Le polypropylène est bien adapté comme plastique de laboratoire en raison de ses caractéristiques : un matériau abordable, léger et durable avec une plage de température polyvalente. Il est également stérile, robuste et facilement modelable, et en théorie facile à éliminer. Ils peuvent également être fabriqués à partir de polystyrène et d’autres matériaux.
Cependant, le polypropylène et d'autres plastiques, dont le polystyrène, qui ont été créés pour préserver le monde naturel de l'épuisement et de la surexploitation, suscitent désormais de nombreuses préoccupations environnementales. Cet article se concentre sur les plaques fabriquées en polypropylène.
ÉLIMINATION DES PLAQUES DE RÉACTIFS
Les plaques de réactifs périmées provenant de la majorité des laboratoires privés et publics du Royaume-Uni sont éliminées de deux manières. Ils sont soit « emballés » et envoyés dans des décharges, soit incinérés. Ces deux méthodes sont préjudiciables à l’environnement.
DÉCHARGE
Une fois enfouis dans une décharge, les produits en plastique mettent entre 20 et 30 ans à se biodégrader naturellement. Pendant ce temps, les additifs utilisés dans sa production, contenant des toxines telles que le plomb et le cadmium, peuvent progressivement s'infiltrer dans le sol et se répandre dans les eaux souterraines. Cela peut avoir des conséquences extrêmement néfastes pour plusieurs biosystèmes. Garder les plaques de réactifs hors du sol est une priorité.
INCINÉRATION
Les incinérateurs brûlent des déchets qui, lorsqu'ils sont traités à grande échelle, peuvent produire de l'énergie utilisable. Lorsque l’incinération est utilisée comme méthode de destruction des plaques de réactifs, les problèmes suivants se posent :
● Lorsque les plaques réactives sont incinérées, elles peuvent rejeter des dioxines et du chlorure de vinyle. Les deux sont associés à des effets nocifs sur les humains. Les dioxines sont hautement toxiques et peuvent provoquer des cancers, des problèmes de reproduction et de développement, des dommages au système immunitaire et peuvent interférer avec les hormones [5]. Le chlorure de vinyle augmente le risque d'une forme rare de cancer du foie (angiosarcome hépatique), ainsi que de cancers du cerveau et du poumon, de lymphome et de leucémie.
● Les cendres dangereuses peuvent provoquer à la fois des effets à court terme (tels que des nausées et des vomissements) et des effets à long terme (tels que des lésions rénales et le cancer).
● Les émissions de gaz à effet de serre provenant des incinérateurs et d'autres sources comme les véhicules diesel et essence contribuent aux maladies respiratoires.
● Les pays occidentaux expédient souvent leurs déchets vers les pays en développement pour y être incinérés, dans certains cas dans des installations illégales, où leurs vapeurs toxiques deviennent rapidement un danger pour la santé des résidents, entraînant des éruptions cutanées jusqu'au cancer.
● Selon la politique du ministère de l'Environnement, l'élimination par incinération devrait être le dernier recours.
L'ampleur du problème
Le NHS crée à lui seul 133 000 tonnes de plastique par an, dont seulement 5 % sont recyclables. Une partie de ces déchets peut être attribuée à la plaque de réactifs. Comme le NHS a annoncé son programme Pour un NHS plus vert [2], il s'engage à introduire une technologie innovante pour aider à réduire son empreinte carbone en passant des équipements jetables aux équipements réutilisables lorsque cela est possible. Le recyclage ou la réutilisation des plaques de réactifs en polypropylène sont deux options pour éliminer les plaques de manière plus respectueuse de l'environnement.
RÉUTILISATION DES PLAQUES DE RÉACTIFS
Plaques 96 puitspeut en théorie être réutilisé, mais il existe un certain nombre de facteurs qui font que cela n'est souvent pas viable. Ce sont :
● Les laver pour les réutiliser prend énormément de temps
● Il y a un coût associé à leur nettoyage, notamment avec les solvants
● Si des colorants ont été utilisés, les solvants organiques nécessaires pour éliminer les colorants peuvent dissoudre la plaque.
● Tous les solvants et détergents utilisés dans le processus de nettoyage doivent être entièrement éliminés.
● L'assiette doit être lavée immédiatement après utilisation
Pour qu'une plaque puisse être réutilisée, les plaques doivent être impossibles à distinguer du produit d'origine après le processus de nettoyage. Il existe également d'autres complications à prendre en compte, par exemple si les plaques ont été traitées pour améliorer la liaison aux protéines, la procédure de lavage peut également modifier les propriétés de liaison. La plaque ne serait plus la même que l'originale.
Si votre laboratoire souhaite réutiliserplaques de réactifs, les laveurs de plaques automatisés comme celui-ci peuvent être une option viable.
PLAQUES RÉACTIVES DE RECYCLAGE
Le recyclage des plaques comporte cinq étapes. Les trois premières étapes sont les mêmes que pour le recyclage d'autres matériaux, mais les deux dernières sont critiques.
● Collecte
● Tri
● Nettoyage
● Retraitement par fusion – le polypropylène collecté est introduit dans une extrudeuse et fondu à 4 640 °F (2 400 °C) et granulé
● Fabriquer de nouveaux produits à partir de PP recyclé
DÉFIS ET OPPORTUNITÉS DANS LE RECYCLAGE DES PLAQUES RÉACTIVES
Le recyclage des plaques réactives nécessite beaucoup moins d'énergie que la création de nouveaux produits à partir de combustibles fossiles [4], ce qui en fait un choix prometteur. Il existe cependant un certain nombre d’obstacles à prendre en compte.
LE POLYPROPYLÈNE EST MAL RECYCLÉ
Bien que le polypropylène puisse être recyclé, il était jusqu'à récemment l'un des produits les moins recyclés au monde (aux États-Unis, on estime qu'il est recyclé à un taux inférieur à 1 pour cent pour la récupération après consommation). Il y a deux raisons principales à cela :
● Séparation – Il existe 12 types différents de plastiques et il est très difficile de faire la différence entre les différents types, ce qui rend difficile leur séparation et leur recyclage. Bien qu'une nouvelle technologie de caméra ait été développée par Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps et PLASTIX pour faire la différence entre les plastiques, elle n'est pas couramment utilisée et le plastique doit donc être trié manuellement à la source ou à l'aide d'une technologie proche infrarouge imprécise.
● Modifications de propriétés – Le polymère perd sa résistance et sa flexibilité au fil des épisodes de recyclage successifs. Les liaisons entre l’hydrogène et le carbone dans le composé s’affaiblissent, affectant la qualité du matériau.
Il existe néanmoins des raisons d’être optimiste. Proctor & Gamble, en partenariat avec PureCycle Technologies, construit une usine de recyclage de PP dans le comté de Lawrence, dans l'Ohio, qui créera du polypropylène recyclé d'une qualité « vierge ».
LES PLASTIQUES DE LABORATOIRE SONT EXCLUS DES SYSTÈMES DE RECYCLAGE
Bien que les plaques de laboratoire soient généralement fabriquées à partir d'un matériau recyclable, on croit souvent à tort que tous les matériaux de laboratoire sont contaminés. Cette hypothèse signifie que les plaques réactives, comme tous les plastiques utilisés dans les soins de santé et les laboratoires du monde entier, ont été automatiquement exclues des programmes de recyclage, même lorsque certains ne sont pas contaminés. Une certaine éducation dans ce domaine peut être utile pour lutter contre ce phénomène.
De plus, de nouvelles solutions sont présentées par les entreprises qui fabriquent du matériel de laboratoire et les universités mettent en place des programmes de recyclage.
Le Groupe Thermal Compaction a développé des solutions permettant aux hôpitaux et laboratoires indépendants de recycler les plastiques sur place. Ils peuvent trier les plastiques à la source et transformer le polypropylène en briquettes solides qui peuvent être envoyées au recyclage.
Les universités ont développé des méthodes de décontamination internes et négocié avec des usines de recyclage de polypropylène pour collecter le plastique décontaminé. Le plastique utilisé est ensuite granulé dans une machine et utilisé pour divers autres produits.
EN RÉSUMÉ
Plaques de réactifssont un consommable quotidien de laboratoire contribuant aux 5,5 millions de tonnes de déchets plastiques de laboratoire générés par quelque 20 500 instituts de recherche dans le monde en 2014, 133 000 tonnes de ces déchets annuels proviennent du NHS et seulement 5 % d'entre eux sont recyclables.
Les plaques réactives périmées, historiquement exclues des programmes de recyclage, contribuent à ces déchets et aux dommages environnementaux causés par les plastiques à usage unique.
Il y a des défis à surmonter lors du recyclage des plaques de réactifs et autres articles en plastique de laboratoire, dont le recyclage peut nécessiter moins d'énergie que la création de nouveaux produits.
Réutilisation ou recyclagePlaques 96 puitssont deux moyens respectueux de l’environnement de traiter les plaques usagées et périmées. Cependant, il existe des difficultés liées à la fois au recyclage du polypropylène et à l'acceptation du plastique usagé provenant des laboratoires de recherche et du NHS ainsi qu'à la réutilisation des assiettes.
Les efforts visant à améliorer le lavage et le recyclage, ainsi que le recyclage et l'acceptation des déchets de laboratoire, sont en cours. De nouvelles technologies sont développées et mises en œuvre dans l’espoir de pouvoir éliminer les plaques réactives de manière plus respectueuse de l’environnement.
Certains obstacles doivent encore être surmontés dans ce domaine et des recherches et des formations supplémentaires doivent être menées par les laboratoires et les industries travaillant dans ce domaine.
Heure de publication : 23 novembre 2022