ЗАСТОСУВАННЯ ВИКОРИСТАННЯ
З моменту винаходу пластини з реагентами в 1951 році вона стала важливою для багатьох застосувань; включаючи клінічну діагностику, молекулярну біологію та клітинну біологію, а також аналіз харчових продуктів і фармацевтику. Важливість планшета з реагентами не слід недооцінювати, оскільки останні наукові застосування, що включають високопродуктивний скринінг, здавалося б неможливими.
Використовуються в різноманітних сферах охорони здоров’я, наукових колах, фармацевтиці та криміналістиці, ці пластини виготовляються з одноразового пластику. Це означає, що після використання їх збирають у мішки та відправляють на звалище або утилізують шляхом спалювання – часто без відновлення енергії. Ці пластини, відправлені на смітник, сприяють утворенню деяких із приблизно 5,5 мільйонів тонн лабораторних пластикових відходів, які утворюються щороку. Оскільки забруднення пластиком стає глобальною проблемою, що викликає дедалі більше занепокоєння, виникає питання: чи можна утилізувати планшети з реагентами, термін придатності яких закінчився, більш безпечним для навколишнього середовища способом?
Ми обговорюємо, чи можемо ми повторно використовувати та переробляти пластини з реагентами, і досліджуємо деякі пов’язані з цим проблеми.
З ЧОГО ВИГОТОВЛЯЮТЬ ПЛАСТИНКИ З РЕАКТИВАМИ?
Пластинки з реагентами виготовлені з переробленого термопласту поліпропілену. Поліпропілен добре підходить як лабораторний пластик завдяки своїм характеристикам – доступний, легкий, міцний матеріал з універсальним діапазоном температур. Він також стерильний, міцний і легко формується, і теоретично його легко утилізувати. Вони також можуть бути виготовлені з полістиролу та інших матеріалів.
Однак поліпропілен та інші пластики, включно з полістиролом, які були створені як спосіб зберегти природний світ від виснаження та надмірної експлуатації, зараз спричиняють велику проблему для навколишнього середовища. Ця стаття присвячена плитам, виготовленим з поліпропілену.
УТИЛІЗАЦІЯ ПЛАСТИНОК З РЕАГЕНТАМИ
Планшети з реактивами, термін придатності яких закінчився, у більшості приватних і державних лабораторій Великобританії утилізуються одним із двох способів. Їх або збирають у мішки та відправляють на звалище, або спалюють. Обидва ці способи завдають шкоди навколишньому середовищу.
Сміттєзвалище
Після того як пластикові вироби поховані на звалищі, вони розкладаються природним шляхом від 20 до 30 років. Протягом цього часу добавки, які використовуються для його виробництва, містять токсини, такі як свинець і кадмій, можуть поступово просочуватися через землю і поширюватися в грунтові води. Це може мати надзвичайно шкідливі наслідки для кількох біосистем. Пріоритетом є те, щоб планшети з реагентами не потрапляли в землю.
СПАЛЮВАННЯ
Сміттєспалювальні установки спалюють відходи, що, якщо це зробити у великих масштабах, може виробляти корисну енергію. При застосуванні спалювання як способу руйнування пластин з реагентами виникають такі проблеми:
● Коли пластини з реагентами спалюються, вони можуть виділяти діоксини та вінілхлорид. Обидва пов'язані зі шкідливим впливом на людину. Діоксини дуже токсичні і можуть спричинити рак, проблеми з репродуктивною системою та розвитком, пошкодити імунну систему, а також можуть впливати на гормони [5]. Вінілхлорид підвищує ризик рідкісної форми раку печінки (ангіосаркоми печінки), а також раку мозку та легенів, лімфоми та лейкемії.
● Небезпечний попіл може викликати як короткострокові наслідки (такі як нудота та блювота), так і довгострокові наслідки (наприклад, пошкодження нирок і рак).
● Викиди парникових газів від сміттєспалювальних заводів та інших джерел, таких як дизельні та бензинові автомобілі, сприяють респіраторним захворюванням.
● Західні країни часто відправляють сміття до країн, що розвиваються, для спалювання, яке в деяких випадках відбувається на незаконних об’єктах, де його токсичні випари швидко стають небезпекою для здоров’я мешканців, що призводить до будь-чого: від шкірних висипань до раку.
● Відповідно до політики Департаменту навколишнього середовища, утилізація шляхом спалювання має бути крайнім заходом
МАСШТАБ ПРОБЛЕМИ
Лише Національна служба охорони здоров’я виробляє 133 000 тонн пластику щорічно, лише 5% з яких можна переробити. Деякі з цих відходів можна віднести до пластини з реагентами. Як оголосила Національна служба охорони здоров’я (NHS), вона прагне запровадити інноваційну технологію, щоб зменшити викиди вуглекислого газу шляхом переходу від одноразового обладнання до багаторазового, де це можливо. Переробка або повторне використання поліпропіленових пластин з реагентами – це обидва варіанти утилізації пластин у більш екологічний спосіб.
ПОВТОРНЕ ВИКОРИСТАННЯ ПЛАСТИНОК З РЕАГЕНТАМИ
96 колодязні пластинитеоретично можна використовувати повторно, але є ряд факторів, які означають, що це часто нежиттєздатно. Це:
● Мити їх для повторного використання займає дуже багато часу
● Їхнє очищення пов’язане з витратами, особливо з розчинниками
● Якщо використовувалися барвники, органічні розчинники, необхідні для видалення барвників, можуть розчинити пластину.
● Необхідно повністю видалити всі розчинники та миючі засоби, які використовувалися в процесі очищення
● Пластину потрібно мити одразу після використання
Щоб пластини можна було використовувати повторно, пластини після очищення не повинні відрізнятися від оригінального продукту. Існують також інші ускладнення, які також слід враховувати, наприклад, якщо пластини були оброблені для посилення зв’язування білків, процедура промивання також може змінити властивості зв’язування. Платівка вже не буде такою, як оригінал.
Якщо ваша лабораторія бажає повторно використовуватипластини з реагентами, автоматизовані мийні машини, такі як ця, можуть бути життєздатним варіантом.
ПЕРЕРАБОТКА ПЛАСТИНОК З РЕАГЕНТАМИ
Існує п’ять етапів переробки пластин. Перші три кроки такі ж, як переробка інших матеріалів, але останні два є критичними.
● Колекція
● Сортування
● Прибирання
● Повторна обробка шляхом плавлення – зібраний поліпропілен подається в екструдер і плавиться при 4640 °F (2400 °C) і гранулюється
● Виробництво нових продуктів із переробленого ПП
ПРОБЛЕМИ ТА МОЖЛИВОСТІ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАСТИНОК З РЕАГЕНТАМИ
Переробка реагентних пластин потребує набагато менше енергії, ніж створення нових продуктів з викопного палива [4], що робить її перспективним вибором. Однак існує низка перешкод, які необхідно враховувати.
ПОЛІПРОПІЛЕН ПОГАНО ПІДДАЄТЬСЯ ПЕРЕРОБКУ
Незважаючи на те, що поліпропілен можна переробляти, донедавна він був одним із найменш перероблених продуктів у світі (у США вважається, що для відновлення після споживання він підлягає переробці менше 1 відсотка). Для цього є дві основні причини:
● Розділення – існує 12 різних типів пластику, і дуже важко відрізнити різні типи, що ускладнює їх розділення та переробку. Незважаючи на те, що Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps і PLASTIX розробили нову технологію камери, яка може розрізняти пластик, вона не використовується широко, тому пластик потрібно сортувати вручну біля джерела або за допомогою неточної технології в ближньому інфрачервоному діапазоні.
● Зміни властивостей – полімер втрачає свою міцність і гнучкість через послідовні епізоди переробки. Зв’язки між воднем і вуглецем у з’єднанні стають слабшими, що впливає на якість матеріалу.
Проте є привід для оптимізму. Компанія Proctor & Gamble у партнерстві з PureCycle Technologies будує завод з переробки поліпропілену в окрузі Лоуренс, штат Огайо, який вироблятиме перероблений поліпропілен із якістю «незайманого».
ЛАБОРАТОРНІ ПЛАСТМАСИ ВИКЛЮЧЕНО ЗІ СХЕМ ПЕРЕРОБКИ
Незважаючи на те, що лабораторні тарілки зазвичай виготовляються з матеріалу, який можна переробити, поширена помилкова думка, що всі лабораторні матеріали забруднені. Це припущення означає, що пластини з реагентами, як і весь пластик у закладах охорони здоров’я та лабораторіях у всьому світі, були автоматично виключені зі схем переробки, навіть якщо деякі з них не забруднені. Певна освіта в цій галузі може бути корисною для боротьби з цим.
Окрім цього, компанії, які виробляють лабораторне обладнання, представляють нові рішення, а університети встановлюють програми переробки.
Thermal Compaction Group розробила рішення, які дозволяють лікарням і незалежним лабораторіям переробляти пластик на місці. Вони можуть відокремлювати пластик у джерелі та перетворювати поліпропілен на тверді брикети, які можна відправляти на переробку.
Університети розробили власні методи дезактивації та домовилися з заводами з переробки поліпропілену щодо збору знезараженого пластику. Використаний пластик потім гранулюється в машині та використовується для багатьох інших продуктів.
ПІДСУМКИ
Пластини з реагентамиє щоденним витратним матеріалом для лабораторій, що становить приблизно 5,5 мільйонів тонн лабораторних пластикових відходів, утворених приблизно 20 500 дослідницькими установами по всьому світу в 2014 році, 133 000 тонн цього щорічного відходу надходить від Національної служби охорони здоров’я, і лише 5% з них підлягають переробці.
Пластини з реагентами, термін придатності яких закінчився, які історично були виключені зі схем переробки, сприяють утворенню цих відходів і завдають довкіллю шкоду одноразовому пластику.
Існують проблеми, які необхідно подолати під час переробки пластин з реагентами та іншого лабораторного пластикового посуду, для переробки якого може знадобитися менше енергії порівняно зі створенням нових продуктів.
Повторне використання або переробка96-лункові пластиниє екологічно чистими способами поводження з використаними та простроченими пластинами. Однак існують труднощі, пов’язані як з переробкою поліпропілену, так і з прийомом використаного пластику від дослідницьких лабораторій і лабораторій Національної служби охорони здоров’я, а також із повторним використанням пластин.
Зусилля щодо покращення миття та переробки, а також переробки та прийняття лабораторних відходів тривають. Нові технології розробляються та впроваджуються в надії, що ми зможемо утилізувати пластини з реактивами більш екологічно чистим способом.
Існують певні бар’єри, які все ще потрібно подолати в цій галузі, а також провести подальші дослідження та освіту лабораторіями та галузями, що працюють у цій галузі.
Час публікації: 23 листопада 2022 р