TOEPASSINGEN VAN GEBRUIK
Sinds de uitvinding van de reagensplaat in 1951 is deze essentieel geworden in vele toepassingen, waaronder klinische diagnostiek, moleculaire biologie en celbiologie, evenals in voedselanalyse en farmacie. Het belang van de reagensplaat mag niet worden onderschat, aangezien recente wetenschappelijke toepassingen met high-throughput screening schijnbaar onmogelijk zouden zijn.
Deze platen worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen in de gezondheidszorg, de academische wereld, de farmaceutische industrie en de forensische wetenschap. Ze zijn gemaakt van plastic voor eenmalig gebruik. Dit betekent dat ze na gebruik worden verpakt en naar de stortplaats worden gebracht of verbrand – vaak zonder energieterugwinning. Wanneer deze platen in de afvalbak belanden, dragen ze bij aan een deel van de naar schatting 5,5 miljoen ton plastic laboratoriumafval dat jaarlijks wordt geproduceerd. Nu plasticvervuiling een steeds groter wereldwijd probleem wordt, rijst de vraag: kunnen verlopen reagensplaten op een milieuvriendelijkere manier worden afgevoerd?
We bespreken of we reagensplaten kunnen hergebruiken en recyclen, en onderzoeken enkele daarmee samenhangende problemen.
Waarvan worden reagentiaplaten gemaakt?
Reagensplaten worden vervaardigd uit de recyclebare thermoplast polypropyleen. Polypropyleen is zeer geschikt als laboratoriumkunststof vanwege zijn eigenschappen: een betaalbaar, lichtgewicht en duurzaam materiaal met een veelzijdig temperatuurbereik. Het is bovendien steriel, robuust en gemakkelijk te vormen, en in theorie gemakkelijk af te voeren. Ze kunnen ook van polystyreen en andere materialen worden gemaakt.
Polypropyleen en andere kunststoffen, waaronder polystyreen, die zijn ontwikkeld om de natuur te beschermen tegen uitputting en overexploitatie, veroorzaken nu echter veel bezorgdheid over het milieu. Dit artikel richt zich op platen vervaardigd van polypropyleen.
AFVOEREN VAN REAGENTPLATEN
Verlopen reagensplaten uit de meeste particuliere en openbare laboratoria in het Verenigd Koninkrijk worden op twee manieren afgevoerd: ze worden ingepakt en naar de stortplaats gebracht, of ze worden verbrand. Beide methoden zijn schadelijk voor het milieu.
VUILNISBAK
Eenmaal begraven op een stortplaats duurt het 20 tot 30 jaar voordat plastic producten op natuurlijke wijze biologisch afbreekbaar zijn. Gedurende deze tijd kunnen de additieven die bij de productie worden gebruikt, en die giftige stoffen zoals lood en cadmium bevatten, geleidelijk door de grond sijpelen en in het grondwater terechtkomen. Dit kan zeer schadelijke gevolgen hebben voor verschillende biosystemen. Het is daarom van groot belang dat de reagensplaten niet in de grond terechtkomen.
VERBRANDING
Verbrandingsinstallaties verbranden afval, wat op grote schaal bruikbare energie kan opleveren. Wanneer verbranding wordt gebruikt als methode om reagensplaten te vernietigen, doen zich de volgende problemen voor:
● Wanneer reagensplaten worden verbrand, kunnen ze dioxinen en vinylchloride uitstoten. Beide worden in verband gebracht met schadelijke effecten op de mens. Dioxines zijn zeer giftig en kunnen kanker, reproductie- en ontwikkelingsproblemen, schade aan het immuunsysteem en hormoonverstorende effecten veroorzaken [5]. Vinylchloride verhoogt het risico op een zeldzame vorm van leverkanker (hepatisch angiosarcoom), evenals hersen- en longkanker, lymfoom en leukemie.
● Gevaarlijke as kan zowel kortetermijneffecten (zoals misselijkheid en braken) als langetermijneffecten (zoals nierschade en kanker) veroorzaken.
● De uitstoot van broeikasgassen door verbrandingsinstallaties en andere bronnen, zoals diesel- en benzinevoertuigen, draagt bij aan luchtwegaandoeningen.
● Westerse landen verschepen afval vaak naar ontwikkelingslanden om het daar te verbranden. In sommige gevallen gebeurt dit in illegale faciliteiten. De giftige dampen die vrijkomen, vormen al snel een gezondheidsrisico voor de bewoners en kunnen leiden tot allerlei aandoeningen, van huiduitslag tot kanker.
● Volgens het beleid van het Ministerie van Milieu moet verwijdering door middel van verbranding de laatste optie zijn
DE OMVANG VAN HET PROBLEEM
Alleen al de NHS produceert jaarlijks 133.000 ton plastic, waarvan slechts 5% recyclebaar is. Een deel van dit afval kan worden toegeschreven aan de reagensplaat. Zoals de NHS aankondigde, For a Greener NHS [2], zet zij zich in voor de introductie van innovatieve technologie om haar CO2-voetafdruk te verkleinen door waar mogelijk over te schakelen van wegwerp- naar herbruikbare apparatuur. Recycling of hergebruik van polypropyleen reagensplaten zijn beide opties om platen op een milieuvriendelijkere manier af te voeren.
HERGEBRUIK VAN REAGENTPLATEN
96-wells platenKan in theorie worden hergebruikt, maar er zijn een aantal factoren die ervoor zorgen dat dit vaak niet haalbaar is. Deze zijn:
● Het wassen ervan voor hergebruik kost enorm veel tijd
● Er zijn kosten verbonden aan het schoonmaken ervan, vooral met de oplosmiddelen
● Als er kleurstoffen zijn gebruikt, kunnen de organische oplosmiddelen die nodig zijn om de kleurstoffen te verwijderen, de plaat oplossen
● Alle oplosmiddelen en reinigingsmiddelen die bij het reinigingsproces worden gebruikt, moeten volledig worden verwijderd
● Het bord moet direct na gebruik worden afgewassen
Om een plaat herbruikbaar te maken, moeten de platen na het reinigingsproces niet meer van het originele product te onderscheiden zijn. Er zijn ook andere complicaties waarmee rekening moet worden gehouden. Als de platen bijvoorbeeld behandeld zijn om de eiwitbinding te verbeteren, kan de wasprocedure de bindingseigenschappen ook aantasten. De plaat zou dan niet meer hetzelfde zijn als het origineel.
Als uw laboratorium hergebruik wenstreagensplatenGeautomatiseerde plaatwassers zoals deze kunnen een haalbare optie zijn.
RECYCLING REAGENT PLATEN
Het recyclen van borden bestaat uit vijf stappen. De eerste drie stappen zijn hetzelfde als bij het recyclen van andere materialen, maar de laatste twee zijn cruciaal.
● Collectie
● Sorteren
● Reiniging
● Herverwerking door smelten – het verzamelde polypropyleen wordt in een extruder gevoerd en gesmolten bij 2400 °C (4640 °F) en gepelletiseerd
● Het produceren van nieuwe producten uit gerecycled PP
UITDAGINGEN EN KANSEN BIJ HET RECYCLEREN VAN REAGENTPLATEN
Het recyclen van reagensplaten kost veel minder energie dan het creëren van nieuwe producten uit fossiele brandstoffen [4], wat het een veelbelovende keuze maakt. Er zijn echter een aantal obstakels waarmee rekening moet worden gehouden.
POLYPROPYLEEN WORDT SLECHT GERECYCLED
Hoewel polypropyleen recyclebaar is, was het tot voor kort een van de minst gerecyclede producten ter wereld (in de VS wordt aangenomen dat het minder dan 1 procent van de tijd wordt gerecycled voor hergebruik na consumptie). Hiervoor zijn twee belangrijke redenen:
● Scheiding – Er zijn 12 verschillende soorten plastic en het is erg moeilijk om onderscheid te maken tussen de verschillende soorten, waardoor het lastig is om ze te scheiden en te recyclen. Hoewel Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps en PLASTIX nieuwe cameratechnologie hebben ontwikkeld die onderscheid kan maken tussen de verschillende soorten plastic, wordt deze niet vaak gebruikt. Daarom moet plastic handmatig bij de bron of met onnauwkeurige nabij-infraroodtechnologie worden gesorteerd.
● Veranderingen in eigenschappen – Het polymeer verliest zijn sterkte en flexibiliteit door opeenvolgende recyclingperiodes. De bindingen tussen de waterstof en koolstof in de verbinding worden zwakker, wat de kwaliteit van het materiaal beïnvloedt.
Er is echter reden tot optimisme. Proctor & Gamble bouwt in samenwerking met PureCycle Technologies een PP-recyclingfabriek in Lawrence County, Ohio, die gerecycled polypropyleen zal produceren met een 'virgin-like' kwaliteit.
LABORATORIUMPLASTICS ZIJN UITGESLOTEN VAN RECYCLINGPROGRAMMA'S
Hoewel laboratoriumplaten meestal van recyclebaar materiaal worden gemaakt, is het een veelvoorkomende misvatting dat alle laboratoriummaterialen verontreinigd zijn. Deze aanname betekent dat reagensplaten, net als alle kunststoffen in de gezondheidszorg en laboratoria wereldwijd, automatisch zijn uitgesloten van recyclingprogramma's, zelfs als sommige niet verontreinigd zijn. Voorlichting op dit gebied kan nuttig zijn om dit tegen te gaan.
Daarnaast komen bedrijven die laboratoriuminstrumenten produceren met vernieuwende oplossingen en zetten universiteiten recyclingprogramma's op.
De Thermal Compaction Group heeft oplossingen ontwikkeld waarmee ziekenhuizen en onafhankelijke laboratoria plastics ter plaatse kunnen recyclen. Ze kunnen plastics bij de bron scheiden en het polypropyleen omzetten in vaste briketten die geschikt zijn voor recycling.
Universiteiten hebben interne ontsmettingsmethoden ontwikkeld en met polypropyleenrecyclingfabrieken onderhandeld over de inzameling van het ontsmette plastic. Het gebruikte plastic wordt vervolgens in een machine tot korrels verwerkt en gebruikt voor diverse andere producten.
SAMENVATTING
Reagensplatenzijn dagelijkse laboratoriumverbruiksartikelen die bijdragen aan de geschatte 5,5 miljoen ton aan plastic laboratoriumafval dat in 2014 werd gegenereerd door ongeveer 20.500 onderzoeksinstellingen wereldwijd. 133.000 ton van dit jaarlijkse afval is afkomstig van de NHS en slechts 5% hiervan is recyclebaar.
Verlopen reagensplaten die historisch gezien werden uitgesloten van recyclingprogramma's, dragen bij aan deze verspilling en de milieuschade die wordt veroorzaakt door wegwerpplastic.
Er zijn uitdagingen die overwonnen moeten worden bij het recyclen van reagensplaatjes en ander laboratoriumplastic. Het recyclen ervan kan uiteindelijk minder energie kosten dan het maken van nieuwe producten.
Hergebruiken of recyclen96-wells platenBeide zijn milieuvriendelijke manieren om met gebruikte en verlopen platen om te gaan. Er zijn echter problemen verbonden aan zowel de recycling van polypropyleen als de acceptatie van gebruikt plastic uit onderzoeks- en NHS-laboratoria, evenals aan het hergebruik van platen.
Er wordt gewerkt aan het verbeteren van het wassen en recyclen, evenals de recycling en acceptatie van laboratoriumafval. Nieuwe technologieën worden ontwikkeld en geïmplementeerd in de hoop dat we reagensplaten op een milieuvriendelijkere manier kunnen afvoeren.
Er zijn nog een aantal barrières die op dit gebied moeten worden aangepakt en er moet door laboratoria en industrieën die op dit gebied actief zijn, meer onderzoek en opleiding worden gedaan.
Plaatsingstijd: 23-11-2022