BRUKSOMRÅDER
Siden reagensplatens oppfinnelse i 1951 har den blitt essensiell i mange bruksområder; inkludert klinisk diagnostikk, molekylærbiologi og cellebiologi, samt i næringsmiddelanalyse og farmasøytikk. Betydningen av reagensplaten bør ikke undervurderes, siden nyere vitenskapelige applikasjoner som involverer screening med høy gjennomstrømning tilsynelatende ville være umulig.
Disse platene brukes i et bredt spekter av bruksområder innen helsevesen, akademia, legemidler og rettsmedisin, og er konstruert med engangsplast. Det betyr at når de er brukt, blir de pakket opp og sendt til deponi eller kastet ved forbrenning – ofte uten energigjenvinning. Disse platene når de sendes til avfall bidrar til noen av de anslagsvis 5,5 millioner tonn laboratorieplastavfall som genereres hvert år. Ettersom plastforurensning blir et globalt problem med økende bekymring, reiser det spørsmålet – kan utgåtte reagensplater kastes på en mer miljøvennlig måte?
Vi diskuterer om vi kan gjenbruke og resirkulere reagensplater, og utforsker noen av de tilknyttede problemene.
HVA ER REAGENSPLATER LAGET AV?
Reagensplater er produsert av den resirkulerbare termoplasten polypropylen. Polypropylen er godt egnet som laboratorieplast på grunn av sine egenskaper – et rimelig, lett, slitesterkt materiale med et allsidig temperaturområde. Den er også steril, robust og lett formbar, og i teorien lett å kaste. De kan også lages av polystyren og andre materialer.
Imidlertid forårsaker polypropylen og annen plast, inkludert polystyren, som ble skapt som en måte å bevare den naturlige verden fra utarming og overutnyttelse, nå stor miljøbekymring. Denne artikkelen fokuserer på plater laget av polypropylen.
KASSERING AV REAGENSPLATER
Utløpte reagensplater fra de fleste av Storbritannias private og offentlige laboratorier kastes på en av to måter. De blir enten "pakket" opp og sendt til søppelfyllinger, eller de blir forbrent. Begge disse metodene er skadelige for miljøet.
DEPOSITION
Når plastprodukter først er begravet på et deponi, tar det mellom 20 og 30 år å brytes ned naturlig. I løpet av denne tiden kan tilsetningsstoffene som brukes i produksjonen, inneholdende giftstoffer som bly og kadmium, gradvis trenge gjennom bakken og spres til grunnvannet. Dette kan ha ekstremt skadelige konsekvenser for flere biosystemer. Å holde reagensplater borte fra bakken er en prioritet.
FORbrenning
Forbrenningsovner brenner avfall, som når det gjøres i massiv skala kan produsere brukbar energi. Når forbrenning brukes som metode for å ødelegge reagensplater, oppstår følgende problemer:
● Når reagensplater forbrennes, kan de slippe ut dioksiner og vinylklorid. Begge er forbundet med skadelige effekter på mennesker. Dioksiner er svært giftige og kan forårsake kreft, reproduksjons- og utviklingsproblemer, skade på immunsystemet, og kan forstyrre hormoner [5]. Vinylklorid øker risikoen for en sjelden form for leverkreft (hepatisk angiosarkom), samt hjerne- og lungekreft, lymfom og leukemi.
● Farlig aske kan forårsake både kortsiktige effekter (som kvalme og oppkast) og langsiktige effekter (som nyreskade og kreft).
● Klimagassutslipp fra forbrenningsovner og andre kilder som diesel og bensinbiler bidrar til luftveissykdommer.
● Vestlige land sender ofte avfall til utviklingsland for forbrenning, som i noen tilfeller er på ulovlige anlegg, hvor giftige gasser raskt blir en helsefare for innbyggerne, noe som fører til alt fra hudutslett til kreft.
● I henhold til Miljødepartementets retningslinjer bør deponering ved forbrenning være siste utvei
PROBLEMETS OMFANG
NHS alene lager 133 000 tonn plast årlig, med bare 5% av det som kan resirkuleres. Noe av dette avfallet kan tilskrives reagensplaten. Som NHS kunngjorde at det er For a Greener NHS [2] er det forpliktet til å introdusere innovativ teknologi for å redusere karbonavtrykket ved å bytte fra engangsutstyr til gjenbrukbart utstyr der det er mulig. Resirkulering eller gjenbruk av polypropylenreagensplater er begge alternativer for å kaste plater på en mer miljøvennlig måte.
GENBRUK AV REAGENSPLATER
96 brønnplaterkan i teorien gjenbrukes, men det er en rekke faktorer som betyr at dette ofte ikke er levedyktig. Disse er:
● Det er ekstremt tidkrevende å vaske dem for å bruke dem igjen
● Det er en kostnad forbundet med å rengjøre dem, spesielt med løsemidler
● Hvis fargestoffer har blitt brukt, kan de organiske løsningsmidlene som kreves for å fjerne fargestoffene løse opp platen
● Alle løsemidler og rengjøringsmidler som brukes i rengjøringsprosessen må fjernes helt
● Platen må vaskes umiddelbart etter bruk
For å gjøre en tallerken mulig å gjenbruke, må platene ikke kunne skilles fra originalproduktet etter rengjøringsprosessen. Det er også andre komplikasjoner å vurdere, for eksempel hvis platene har blitt behandlet for å forbedre proteinbindingen, kan vaskeprosedyren også endre bindingsegenskapene. Platen ville ikke lenger være den samme som originalen.
Hvis laboratoriet ditt ønsker å gjenbrukereagensplater, kan automatiserte platevaskere som denne være et levedyktig alternativ.
RESIRKULERING AV REAGENSPLATER
Det er fem trinn involvert i resirkulering av plater. De tre første trinnene er de samme som resirkulering av andre materialer, men de to siste er kritiske.
● Samling
● Sortering
● Rengjøring
● Gjenbearbeiding ved smelting – det oppsamlede polypropylenet mates inn i en ekstruder og smeltes ved 4640 °F (2400 °C) og pelleteres
● Produksjon av nye produkter fra resirkulert PP
UTFORDRINGER OG MULIGHETER I RESIRKULERING AV REAGENSPLATER
Resirkulering av reagensplater tar mye mindre energi enn å lage nye produkter fra fossilt brensel [4], noe som gjør det lovende valg. Det er imidlertid en rekke hindringer som må tas i betraktning.
POLYPROPYLEN ER DÅRLIG RESIRKULERT
Mens polypropylen kan resirkuleres, har det inntil nylig vært et av de minst resirkulerte produktene i verden (i USA antas det å resirkuleres med en hastighet under 1 prosent for gjenvinning etter forbruk). Det er to hovedårsaker til dette:
● Separasjon – Det finnes 12 forskjellige typer plast, og det er svært vanskelig å se forskjell på forskjellige typer, noe som gjør det vanskelig å separere og resirkulere dem. Mens ny kamerateknologi er utviklet av Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps og PLASTIX som kan se forskjell på plastene, er den ikke vanlig, så plast må sorteres manuelt ved kilden eller ved unøyaktig nær-infrarød teknologi.
● Eiendomsendringer – Polymeren mister sin styrke og fleksibilitet gjennom påfølgende resirkuleringsepisoder. Bindingene mellom hydrogen og karbon i forbindelsen blir svakere, noe som påvirker kvaliteten på materialet.
Det er imidlertid grunn til optimisme. Proctor & Gamble i samarbeid med PureCycle Technologies bygger et PP-gjenvinningsanlegg i Lawrence County, Ohio som vil lage resirkulert polypropylen med en "jomfrulignende" kvalitet.
LABORATORIEPLAST ER UNNTATT FRA GJENVINNINGSORDNINGER
Til tross for at laboratorieplater vanligvis er laget av et resirkulerbart materiale, er det en vanlig misforståelse at alt laboratoriemateriale er forurenset. Denne antakelsen betyr at reagensplater, som all plast i helsevesen og laboratorier rundt om i verden, automatisk har blitt ekskludert fra resirkuleringsordninger, selv der noen ikke er forurenset. Noe utdanning på dette området kan være nyttig for å bekjempe dette.
I tillegg til dette presenteres nye løsninger av selskapene som produserer laboratorieutstyr, og universiteter setter opp resirkuleringsprogrammer.
Thermal Compaction Group har utviklet løsninger som lar sykehus og uavhengige laboratorier resirkulere plast på stedet. De kan separere plast ved kilden og gjøre polypropylenet om til solide briketter som kan sendes til resirkulering.
Universiteter har utviklet interne dekontamineringsmetoder og forhandlet med polypropylen-gjenvinningsanlegg for å samle den dekontaminerte plasten. Den brukte plasten blir deretter pelletert i en maskin og brukt til en rekke andre produkter.
I OPPSUMMERING
Reagensplaterer et daglig lab-forbruksmateriale som bidrar til anslagsvis 5,5 millioner tonn laboratorieplastavfall generert av rundt 20 500 forskningsinstitusjoner over hele verden i 2014, 133 000 tonn av dette årlige avfallet kommer fra NHS og bare 5 % av det er resirkulerbart.
Utgåtte reagensplater som historisk har vært ekskludert fra resirkuleringsordninger bidrar til dette avfallet og miljøskaden forårsaket av engangsplast.
Det er utfordringer som må overvinnes når det gjelder resirkulering av reagensplater og annet laboratorieplastikk som kan ende opp med å ta mindre energi å resirkulere sammenlignet med å lage nye produkter.
Gjenbruk eller resirkulering96 brønns platerer både miljøvennlige måter å håndtere brukte og utgåtte tallerkener på. Det er imidlertid vanskeligheter knyttet til både resirkulering av polypropylen og aksept av brukt plast fra forsknings- og NHS-laboratorier samt gjenbruk av plater.
Arbeidet med å forbedre vask og resirkulering, samt resirkulering og mottak av laboratorieavfall, pågår. Nye teknologier utvikles og implementeres i håp om at vi kan kvitte oss med reagensplater på en mer miljøvennlig måte.
Det er noen barrierer som fortsatt må utfordres på dette området, og noe videre forskning og utdanning fra laboratorier og industrier som arbeider på dette området.
Innleggstid: 23. november 2022