APLIKACIJE UPORABE
Od izuma reagentne plošče leta 1951 je ta postala bistvenega pomena v številnih aplikacijah; vključno s klinično diagnostiko, molekularno biologijo in celično biologijo, pa tudi v analizi hrane in farmaciji. Pomena reagentne plošče ne smemo podcenjevati, saj bi bile nedavne znanstvene aplikacije, ki vključujejo presejanje z visoko zmogljivostjo, na videz nemogoče.
Te plošče, ki se uporabljajo v najrazličnejših aplikacijah v zdravstvu, akademiji, farmaciji in forenziki, so narejene iz plastike za enkratno uporabo. To pomeni, da jih po uporabi pospravijo v vreče in pošljejo na odlagališča ali odstranijo s sežigom – pogosto brez predelave energije. Ko te plošče pošljejo na odpad, prispevajo k približno 5,5 milijona ton laboratorijskih plastičnih odpadkov, ki nastanejo vsako leto. Ker onesnaženje s plastiko postaja globalni problem, ki vzbuja vse večjo skrb, se postavlja vprašanje – ali je mogoče plošče z reagenti, ki jim je potekel rok uporabe, odstraniti na okolju prijaznejši način?
Razpravljamo o tem, ali lahko ponovno uporabimo in recikliramo plošče z reagenti, in raziščemo nekatere s tem povezane težave.
IZ ČESA SO REAGENTNE PLOŠČE?
Reagentne plošče so izdelane iz termoplasta, polipropilena, ki ga je mogoče reciklirati. Polipropilen je zelo primeren kot laboratorijska plastika zaradi svojih značilnosti – cenovno ugoden, lahek, vzdržljiv material z vsestranskim temperaturnim razponom. Je tudi sterilen, robusten in ga je enostavno oblikovati ter ga je teoretično enostavno odstraniti. Lahko so izdelani tudi iz polistirena in drugih materialov.
Vendar pa polipropilen in druge plastike, vključno s polistirenom, ki so bili ustvarjeni kot način za ohranitev naravnega sveta pred izčrpavanjem in prekomernim izkoriščanjem, zdaj povzročajo veliko skrb za okolje. Ta članek se osredotoča na plošče, izdelane iz polipropilena.
ODSTRANJEVANJE REAGENTNIH PLOŠČ
Plošče z reagenti, ki jim je potekel rok uporabe, iz večine zasebnih in javnih laboratorijev v Združenem kraljestvu se odstranijo na enega od dveh načinov. Spravijo jih v vreče in pošljejo na odlagališča ali pa jih sežgejo. Obe metodi sta škodljivi za okolje.
DEPONIJA
Ko so plastični izdelki zakopani na odlagališču, traja od 20 do 30 let, da se naravno biološko razgradijo. V tem času lahko dodatki, uporabljeni pri njegovi proizvodnji, ki vsebujejo toksine, kot sta svinec in kadmij, postopoma pronicajo skozi tla in se razširijo v podtalnico. To ima lahko izjemno škodljive posledice za več biosistemov. Prednostna naloga je, da plošče z reagenti ne pridejo v zemljo.
SEŽIGANJE
V sežigalnicah sežigajo odpadke, kar lahko v velikem obsegu proizvede uporabno energijo. Pri uporabi sežiganja kot metode uničenja reagentnih plošč se pojavijo naslednje težave:
● Ko so reagentne plošče sežgane, lahko izločajo dioksine in vinil klorid. Oboje je povezano s škodljivimi učinki na človeka. Dioksini so zelo strupeni in lahko povzročijo raka, reproduktivne in razvojne težave, poškodujejo imunski sistem in lahko motijo hormone [5]. Vinilklorid poveča tveganje za redko obliko raka na jetrih (jetrni angiosarkom), pa tudi možganskega in pljučnega raka, limfoma in levkemije.
● Nevaren pepel lahko povzroči tako kratkoročne učinke (kot sta slabost in bruhanje) kot tudi dolgoročne učinke (kot sta poškodba ledvic in rak).
● Emisije toplogrednih plinov iz sežigalnic in drugih virov, kot so dizelska in bencinska vozila, prispevajo k boleznim dihal.
● Zahodne države pogosto pošiljajo odpadke v države v razvoju na sežig, ki je v nekaterih primerih v nezakonitih obratih, kjer njihovi strupeni hlapi hitro postanejo nevarnost za zdravje prebivalcev, kar povzroči vse od kožnih izpuščajev do raka.
● V skladu s politiko Ministrstva za okolje mora biti odlaganje s sežigom zadnja možnost
RAZMER PROBLEMA
Samo NZS letno ustvari 133.000 ton plastike, od tega je le 5 % mogoče reciklirati. Nekaj teh odpadkov je mogoče pripisati reagentni plošči. Kot je NZS objavila, da je Za bolj okolju prijazen NZS [2], se zavzema za uvedbo inovativne tehnologije za zmanjšanje ogljičnega odtisa s prehodom z opreme za enkratno uporabo na opremo za večkratno uporabo, kjer je to mogoče. Recikliranje ali ponovna uporaba polipropilenskih reagentnih plošč sta obe možnosti za odstranjevanje plošč na okolju prijaznejši način.
PONOVNA UPORABA REAGENTNIH PLOŠČ
96 vodnjakovteoretično mogoče ponovno uporabiti, vendar obstaja več dejavnikov, ki pomenijo, da to pogosto ni izvedljivo. To so:
● Pranje za ponovno uporabo je izjemno dolgotrajno
● Njihovo čiščenje je povezano s stroški, zlasti s topili
● Če so bila uporabljena barvila, lahko organska topila, potrebna za odstranitev barvil, raztopijo ploščo
● Vsa topila in detergente, uporabljene v postopku čiščenja, je treba popolnoma odstraniti
● Ploščo je potrebno takoj po uporabi oprati
Da bi lahko krožnik ponovno uporabili, se krožniki po postopku čiščenja ne morejo razlikovati od originalnega izdelka. Obstajajo tudi drugi zapleti, ki jih je treba upoštevati, na primer, če so bile plošče obdelane za izboljšanje vezave beljakovin, lahko postopek pranja prav tako spremeni lastnosti vezave. Plošča ne bi bila več enaka originalu.
Če želi vaš laboratorij ponovno uporabitireagentne plošče, so lahko avtomatizirane podložke, kot je ta, izvedljiva možnost.
RECIKLIRANJE REAGENTNIH PLOŠČ
Pri recikliranju krožnikov je vključenih pet korakov. Prvi trije koraki so enaki recikliranju drugih materialov, vendar sta zadnja dva kritična.
● Zbirka
● Razvrščanje
● Čiščenje
● Ponovna obdelava s taljenjem – zbrani polipropilen se dovaja v ekstruder in se tali pri 4640 °F (2400 °C) ter peletira
● Proizvodnja novih izdelkov iz recikliranega PP
IZZIVI IN PRILOŽNOSTI PRI RECIKLIRANJU REAGENTNIH PLOŠČ
Recikliranje reagentnih plošč porabi veliko manj energije kot ustvarjanje novih izdelkov iz fosilnih goriv [4], zaradi česar je obetavna izbira. Vendar pa obstajajo številne ovire, ki jih je treba upoštevati.
POLIPROPILEN SE SLABO RECIKLIRA
Medtem ko je polipropilen mogoče reciklirati, je bil do nedavnega eden najmanj recikliranih izdelkov po vsem svetu (v ZDA naj bi bil recikliran s stopnjo pod 1 odstotkom za predelavo po uporabi). Za to sta dva ključna razloga:
● Ločevanje – obstaja 12 različnih vrst plastike in zelo težko je ugotoviti razliko med različnimi vrstami, zaradi česar jih je težko ločiti in reciklirati. Čeprav so Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps in PLASTIX razvili novo tehnologijo kamer, ki lahko prepozna razliko med plastiko, se ta ne uporablja pogosto, zato je treba plastiko razvrstiti ročno pri viru ali z nenatančno tehnologijo bližnjega infrardečega spektra.
● Spremembe lastnosti – polimer izgubi svojo moč in prožnost z zaporednimi epizodami recikliranja. Vezi med vodikom in ogljikom v spojini postanejo šibkejše, kar vpliva na kakovost materiala.
Vendar pa obstaja nekaj razlogov za optimizem. Proctor & Gamble v partnerstvu s PureCycle Technologies gradi tovarno za recikliranje PP v okrožju Lawrence, Ohio, ki bo proizvajala recikliran polipropilen s kakovostjo, ki je podobna deviškomu.
LABORATORIJSKA PLASTIKA JE IZKLJUČENA IZ SHEM RECIKLIRANJA
Kljub temu, da so laboratorijski krožniki običajno izdelani iz materiala, ki ga je mogoče reciklirati, je pogosta napačna predstava, da so vsi laboratorijski materiali onesnaženi. Ta predpostavka pomeni, da so bile reagentne plošče, tako kot vsa plastika v zdravstvu in laboratorijih po vsem svetu, samodejno izključene iz shem recikliranja, tudi če nekatere niso onesnažene. Nekatera izobraževanja na tem področju so lahko v pomoč pri boju proti temu.
Poleg tega podjetja, ki proizvajajo laboratorijsko opremo, predstavljajo nove rešitve, univerze pa vzpostavljajo programe recikliranja.
Skupina Thermal Compaction Group je razvila rešitve, ki bolnišnicam in neodvisnim laboratorijem omogočajo recikliranje plastike na kraju samem. Plastiko lahko ločijo pri izvoru in polipropilen spremenijo v trdne brikete, ki jih je mogoče poslati v recikliranje.
Univerze so razvile interne metode dekontaminacije in se dogovorile z obrati za recikliranje polipropilena za zbiranje dekontaminirane plastike. Uporabljena plastika se nato peleti v stroju in uporabi za različne druge izdelke.
POVZETEK
Reagentne ploščeso vsakodnevni laboratorijski potrošni material, ki prispeva k približno 5,5 milijona ton laboratorijskih plastičnih odpadkov, ki jih je leta 2014 ustvarilo približno 20.500 raziskovalnih ustanov po vsem svetu, 133.000 ton teh letnih odpadkov prihaja iz NHS in le 5 % jih je mogoče reciklirati.
Reagentne ploščice s pretečenim rokom uporabe, ki so bile v preteklosti izključene iz shem recikliranja, prispevajo k tem odpadkom in okoljski škodi, ki jo povzroča plastika za enkratno uporabo.
Obstajajo izzivi, ki jih je treba premagati pri recikliranju plošč z reagenti in druge laboratorijske plastične opreme, ki lahko na koncu porabi manj energije za recikliranje v primerjavi z ustvarjanjem novih izdelkov.
Ponovna uporaba ali recikliranjeplošče s 96 jamicamista okolju prijazna načina ravnanja z rabljenimi in pretečenimi tablicami. Vendar obstajajo težave, povezane z recikliranjem polipropilena in sprejemanjem rabljene plastike iz raziskovalnih laboratorijev in laboratorijev NZS ter s ponovno uporabo plošč.
Prizadevanja za izboljšanje pranja in recikliranja ter recikliranja in sprejemanja laboratorijskih odpadkov se nadaljujejo. Nove tehnologije se razvijajo in izvajajo v upanju, da bomo lahko reagentne plošče odstranili na okolju prijaznejši način.
Obstajajo nekatere ovire, ki jih je na tem področju še treba premagati, ter nekaj dodatnih raziskav in izobraževanja v laboratorijih in industrijah, ki delujejo na tem področju.
Čas objave: 23. nov. 2022