HASZNÁLATI ALKALMAZÁSOK
A reagenslemez 1951-es feltalálása óta számos alkalmazásban elengedhetetlenné vált; ideértve a klinikai diagnosztikát, a molekuláris biológiát és a sejtbiológiát, valamint az élelmiszerelemzést és a gyógyszerészetet. A reagenslemez jelentőségét nem szabad alábecsülni, mivel a nagy áteresztőképességű szűrést magában foglaló legújabb tudományos alkalmazások látszólag lehetetlenek lennének.
Az egészségügyben, a tudományos életben, a gyógyszeriparban és a törvényszéki orvostudományban a legkülönfélébb alkalmazásokban használt lemezek egyszer használatos műanyagból készülnek. Ez azt jelenti, hogy használat után becsomagolják és hulladéklerakókra küldik, vagy elégetéssel ártalmatlanítják – gyakran energia-visszanyerés nélkül. Ezek a tányérok, amikor hulladékba kerülnek, hozzájárulnak az évente keletkező 5,5 millió tonna laboratóriumi műanyaghulladék egy részéhez. Mivel a műanyagszennyezés egyre nagyobb aggodalomra okot adó globális probléma, felveti a kérdést – lehet-e a lejárt reagenslemezeket környezetbarátabb módon ártalmatlanítani?
Megbeszéljük, hogy újrafelhasználhatjuk és újrahasznosíthatjuk-e a reagenslemezeket, és megvizsgálunk néhány kapcsolódó kérdést.
MIBŐL KÉSZÜLTEK A REAGENS LEMEZEK?
A reagenslemezek újrahasznosítható hőre lágyuló műanyagból, polipropilénből készülnek. A polipropilén jellemzői miatt jól használható laboratóriumi műanyagként – megfizethető, könnyű, tartós anyag, sokoldalú hőmérséklet-tartományban. Ezenkívül steril, robusztus és könnyen formázható, és elméletileg könnyen kidobható. Polisztirolból és egyéb anyagokból is készülhetnek.
Azonban a polipropilén és más műanyagok, köztük a polisztirol, amelyeket azért hoztak létre, hogy megóvják a természetet a kimerüléstől és a túlzott kiaknázástól, ma már nagy környezeti aggodalmat okoznak. Ez a cikk a polipropilénből készült lemezekre összpontosít.
A REAGENS LEMEZEK ÁRTALMATLANÍTÁSA
Az Egyesült Királyság magán- és állami laboratóriumainak többségéből származó lejárt reagenslemezeket kétféle módon ártalmatlanítják. Ezeket vagy „zsákba csomagolják” és hulladéklerakókba küldik, vagy elégetik. Mindkét módszer káros a környezetre.
HULLADÉKHELY
A hulladéklerakóban elásva a műanyag termékek 20 és 30 év közötti természetes lebomlásukig tartanak. Ez idő alatt a gyártás során használt adalékanyagok, amelyek toxinokat, például ólmot és kadmiumot tartalmaznak, fokozatosan átszivároghatnak a talajon, és átterjedhetnek a talajvízbe. Ennek rendkívül káros következményei lehetnek több biorendszerre nézve. A reagenslemezek talajtól távol tartása prioritás.
ÉGETÉS
Az égetők hulladékot égetnek el, ami nagy léptékben hasznosítható energiát termelhet. Ha az égetést használják a reagenslemezek megsemmisítésére, a következő problémák merülnek fel:
● Amikor a reagenslemezeket elégetik, dioxinokat és vinil-kloridot bocsáthatnak ki. Mindkettő káros hatással van az emberre. A dioxinok rendkívül mérgezőek, rákot, szaporodási és fejlődési problémákat, az immunrendszert károsíthatják, és befolyásolhatják a hormonok működését [5]. A vinil-klorid növeli a májrák ritka formájának (máj angiosarcoma), valamint az agy- és tüdőrák, a limfóma és a leukémia kockázatát.
● A veszélyes hamu rövid távú hatásokat (például hányingert és hányást) és hosszú távú hatásokat (például vesekárosodást és rákot) okozhat.
● A szemétégetőkből és más forrásokból, például a dízel- és benzinüzemű járművekből származó üvegházhatású gázok kibocsátása hozzájárul a légúti betegségekhez.
● A nyugati országok gyakran szállítják a hulladékot a fejlődő országokba égetésre, ami bizonyos esetekben illegális létesítményekben található, ahol a mérgező gőzök gyorsan veszélyt jelentenek a lakosok egészségére, ami a bőrkiütésektől a rákig mindenhez vezethet.
● A Környezetvédelmi Minisztérium irányelvei szerint az égetéssel történő ártalmatlanításnak a végső megoldásnak kell lennie
A PROBLÉMA MÉRETE
Az NHS önmagában 133 000 tonna műanyagot állít elő évente, és ennek csak 5%-a újrahasznosítható. Ennek a hulladéknak egy része a reagenslemeznek tulajdonítható. Ahogy az NHS bejelentette, hogy a Zöldebb NHS-ért [2] elkötelezte magát amellett, hogy innovatív technológiát vezet be annak érdekében, hogy csökkentse szénlábnyomát azáltal, hogy lehetőség szerint eldobható berendezésekről újrafelhasználhatóra vált. A polipropilén reagens lemezek újrahasznosítása vagy újrafelhasználása mindkét lehetőség a lemezek környezetbarátabb ártalmatlanítására.
REAGENS LEMEZEK ÚJRAHASZNÁLATA
96 kútlemezekelméletileg újrafelhasználható, de számos tényező miatt ez gyakran nem életképes. Ezek a következők:
● Az ismételt használathoz való mosás rendkívül időigényes
● Tisztításuk költséggel jár, különösen az oldószerek miatt
● Ha festékeket használtak, a festékek eltávolításához szükséges szerves oldószerek feloldhatják a lemezt
● A tisztítási folyamatban használt összes oldószert és tisztítószert teljesen el kell távolítani
● A tányért használat után azonnal ki kell mosni
Ahhoz, hogy a lemez újrafelhasználható legyen, a lemezeknek a tisztítási folyamat után megkülönböztethetetlennek kell lenniük az eredeti terméktől. Más komplikációkat is figyelembe kell venni, például ha a lemezeket kezelték a fehérjekötés fokozása érdekében, a mosási eljárás szintén megváltoztathatja a kötődési tulajdonságokat. A lemez már nem lenne ugyanaz, mint az eredeti.
Ha laboratóriuma újra kívánja használnireagens lemezek, az olyan automatizált tányérmosók, mint ez, életképes megoldást jelenthetnek.
REAGENS LEMEZEK ÚJRAHASZNOSÍTÁSA
A lemezek újrahasznosítása öt lépésből áll. Az első három lépés megegyezik más anyagok újrahasznosításával, de az utolsó kettő kritikus.
● Gyűjtemény
● Rendezés
● Tisztítás
● Újrafeldolgozás olvasztással – az összegyűjtött polipropilént egy extruderbe táplálják, és 2400 °C-on megolvasztják, majd pelletizálják.
● Új termékek előállítása újrahasznosított PP-ből
KIHÍVÁSOK ÉS LEHETŐSÉGEK A REAGENSLEMEZEK ÚJRAHASZNOSÍTÁSÁBAN
A reagenslemezek újrahasznosítása sokkal kevesebb energiát igényel, mint a fosszilis tüzelőanyagokból új termékek előállítása [4], ami ígéretes választássá teszi. Számos akadályt azonban figyelembe kell venni.
A POLIPROPILÉN ROBBAN ÚJRAHASZNOSÍTOTT
Míg a polipropilén újrahasznosítható, egészen a közelmúltig ez volt az egyik legkevésbé újrahasznosított termék világszerte (az USA-ban úgy gondolják, hogy 1 százalék alatti arányban hasznosítják újra a fogyasztás utáni hasznosítás céljából). Ennek két fő oka van:
● Szétválasztás – 12 különböző típusú műanyag létezik, és nagyon nehéz különbséget tenni a különböző típusok között, ami megnehezíti azok szétválasztását és újrahasznosítását. Míg a Vestforbrænding, a Dansk Affaldsminimering Aps és a PLASTIX új kameratechnológiát fejlesztett ki, amely képes különbséget tenni a műanyagok között, ezt nem használják általánosan, így a műanyagot manuálisan kell válogatni a forrásnál, vagy pontatlan közeli infravörös technológiával.
● Tulajdonságok változásai – A polimer elveszíti erejét és rugalmasságát az egymást követő újrahasznosítási epizódok következtében. A vegyületben a hidrogén és a szén közötti kötések gyengülnek, ami befolyásolja az anyag minőségét.
Van azonban ok az optimizmusra. A Proctor & Gamble a PureCycle Technologies-szel együttműködve PP-újrahasznosító üzemet épít az Ohio állambeli Lawrence megyében, amely újrahasznosított polipropilént állít elő „szűz-szerű” minőséggel.
A LABORATÓRIUMI MŰANYAGOK KIVÉTELT AZ ÚJRAHASZNOSÍTÁSI RENDSZEREKBŐL
Annak ellenére, hogy a laboratóriumi lemezek általában újrahasznosítható anyagból készülnek, általános tévhit, hogy minden laboratóriumi anyag szennyezett. Ez a feltételezés azt jelenti, hogy a reagenslemezeket, mint minden műanyagot az egészségügyben és a laboratóriumokban szerte a világon, automatikusan kizárták az újrahasznosítási rendszerekből, még akkor is, ha egyes lemezek nem szennyezettek. Néhány oktatás ezen a területen segíthet ennek leküzdésében.
Emellett újszerű megoldásokat mutatnak be a laboratóriumi eszközöket gyártó cégek, az egyetemek pedig újrahasznosítási programokat indítanak.
A Thermal Compaction Group olyan megoldásokat fejlesztett ki, amelyek lehetővé teszik a kórházak és független laboratóriumok számára a műanyagok helyben történő újrahasznosítását. A forrásnál elkülöníthetik a műanyagokat, és a polipropilént szilárd brikettté alakíthatják, amelyet újrahasznosításra küldhetnek.
Az egyetemek házon belüli fertőtlenítési módszereket fejlesztettek ki, és polipropilén újrahasznosító üzemekkel tárgyaltak a szennyezett műanyag összegyűjtéséről. A használt műanyagot ezután egy gépben pelletizálják, és számos más termékhez használják fel.
ÖSSZEFOGLALÁSBAN
Reagens lemezekmindennapi laboratóriumi fogyóeszköz, amely hozzájárul a 2014-ben világszerte mintegy 20 500 kutatóintézet által termelt 5,5 millió tonna laboratóriumi műanyaghulladékhoz, ebből az éves hulladékból 133 000 tonna az NHS-től származik, és ennek csak 5%-a hasznosítható újra.
A lejárt szavatosságú reagenslemezek, amelyeket korábban kizártak az újrahasznosítási rendszerekből, hozzájárulnak ehhez a hulladékhoz és az egyszer használatos műanyagok által okozott környezeti károkhoz.
Vannak olyan kihívások, amelyeket le kell küzdeni a reagenslemezek és más laboratóriumi műanyagok újrahasznosítása során, amelyeknek az újrafeldolgozása kevesebb energiát igényelhet, mint az új termékek létrehozása.
Újrahasználat vagy újrahasznosítás96 lyukú lemezekkörnyezetbarát módszerei a használt és lejárt lemezek kezelésének. Mindazonáltal nehézségek merülnek fel mind a polipropilén újrahasznosításával, mind a használt műanyagok kutatási és NHS-laboratóriumokból történő átvételével, valamint a lemezek újrafelhasználásával kapcsolatban.
A mosás és újrahasznosítás, valamint a laboratóriumi hulladékok újrahasznosításának és átvételének javítására irányuló erőfeszítések folyamatban vannak. Új technológiákat fejlesztenek és vezetnek be annak reményében, hogy a reagenslemezeket környezetbarátabb módon tudjuk ártalmatlanítani.
Vannak bizonyos akadályok, amelyeket még meg kell küzdeni ezen a területen, és további kutatásra és oktatásra van szükség az ezen a területen dolgozó laboratóriumoknak és iparágaknak.
Feladás időpontja: 2022.11.23