ANVENDELSESMULIGHEDER
Siden reagenspladens opfindelse i 1951 er den blevet essentiel i mange anvendelser, herunder klinisk diagnostik, molekylærbiologi og cellebiologi, såvel som i fødevareanalyse og farmaceutik. Reagenspladens betydning bør ikke undervurderes, da nyere videnskabelige anvendelser, der involverer højkapacitetsscreening, tilsyneladende ville være umulige.
Disse plader, der anvendes i en bred vifte af anvendelser inden for sundhedsvæsenet, den akademiske verden, lægemidler og retsmedicin, er fremstillet af engangsplastik. Det betyder, at når de er brugt, pakkes de i poser og sendes til lossepladser eller bortskaffes ved forbrænding – ofte uden energiudnyttelse. Når disse plader sendes til affald, bidrager de til nogle af de anslåede 5,5 millioner tons laboratorieplastaffald, der genereres hvert år. Da plastforurening er ved at blive et globalt problem med stigende bekymring, rejser det spørgsmålet – kan udløbne reagensplader bortskaffes på en mere miljøvenlig måde?
Vi diskuterer, om vi kan genbruge og genbruge reagensplader, og udforsker nogle af de tilhørende problemstillinger.
HVAD ER REAGENSPLADER LAVET AF?
Reagensplader er fremstillet af den genanvendelige termoplast polypropylen. Polypropylen er velegnet som laboratorieplast på grund af dets egenskaber – et overkommeligt, let og holdbart materiale med et alsidigt temperaturområde. Det er også sterilt, robust og let at forme, og i teorien er det nemt at bortskaffe. De kan også være lavet af polystyren og andre materialer.
Polypropylen og andre plasttyper, herunder polystyren, som blev skabt for at beskytte naturen mod udtømning og overudnyttelse, forårsager dog nu en stor miljømæssig bekymring. Denne artikel fokuserer på plader fremstillet af polypropylen.
BORTSKAFFELSE AF REAGENSPLADER
Udløbne reagensplader fra størstedelen af Storbritanniens private og offentlige laboratorier bortskaffes på en af to måder. De bliver enten "pakket" i poser og sendt til lossepladser, eller de bliver forbrændt. Begge disse metoder er skadelige for miljøet.
LOSEPLADS
Når plastikprodukter først er blevet nedgravet på en losseplads, tager det mellem 20 og 30 år for dem at blive biologisk nedbrudt naturligt. I løbet af denne tid kan de tilsætningsstoffer, der anvendes i produktionen, og som indeholder giftstoffer som bly og cadmium, gradvist sive gennem jorden og sprede sig til grundvandet. Dette kan have ekstremt skadelige konsekvenser for adskillige biosystemer. Det er en prioritet at holde reagensplader ude af jorden.
FORBRÆNDING
Forbrændingsanlæg forbrænder affald, hvilket, når det gøres i stor skala, kan producere brugbar energi. Når forbrænding bruges som metode til at destruere reagensplader, opstår følgende problemer:
● Når reagensplader forbrændes, kan de udlede dioxiner og vinylklorid. Begge dele er forbundet med skadelige virkninger på mennesker. Dioxiner er meget giftige og kan forårsage kræft, reproduktions- og udviklingsproblemer, skade på immunsystemet og kan forstyrre hormoner [5]. Vinylklorid øger risikoen for en sjælden form for leverkræft (hepatisk angiosarkom), samt hjerne- og lungekræft, lymfom og leukæmi.
● Farlig aske kan forårsage både kortsigtede virkninger (såsom kvalme og opkastning) og langsigtede virkninger (såsom nyreskader og kræft).
● Drivhusgasemissioner fra forbrændingsanlæg og andre kilder som diesel- og benzinbiler bidrager til luftvejssygdomme.
● Vestlige lande sender ofte affald til udviklingslande til forbrænding, hvilket i nogle tilfælde sker på ulovlige anlæg, hvor dets giftige dampe hurtigt bliver en sundhedsfare for beboerne, hvilket fører til alt fra hududslæt til kræft.
● Ifølge Miljøministeriets politik bør bortskaffelse ved forbrænding være den sidste udvej
PROBLEMETS OMFANG
NHS alene producerer 133.000 tons plastik årligt, hvoraf kun 5% kan genbruges. Noget af dette affald kan tilskrives reagenspladen. Som NHS annoncerede sit "For a Greener NHS" [2], er det forpligtet til at introducere innovativ teknologi, der kan hjælpe med at mindske sit CO2-aftryk ved at skifte fra engangsudstyr til genanvendeligt udstyr, hvor det er muligt. Genbrug eller genbrug af polypropylen-reagensplader er begge muligheder for at bortskaffe plader på en mere miljøvenlig måde.
GENBRUG AF REAGENSPLADER
96-brønds pladerkan i teorien genbruges, men der er en række faktorer, der ofte gør, at dette ikke er rentabelt. Disse er:
● Det er ekstremt tidskrævende at vaske dem til genbrug
● Der er omkostninger forbundet med rengøring af dem, især med opløsningsmidlerne
● Hvis der er brugt farvestoffer, kan de organiske opløsningsmidler, der er nødvendige for at fjerne farvestofferne, opløse pladen
● Alle opløsningsmidler og rengøringsmidler, der anvendes i rengøringsprocessen, skal fjernes fuldstændigt
● Tallerkenen skal vaskes umiddelbart efter brug
For at en tallerken kan genbruges, skal den ikke kunne skelnes fra det originale produkt efter rengøringsprocessen. Der er også andre komplikationer at overveje, f.eks. hvis pladerne er blevet behandlet for at forbedre proteinbindingen, kan vaskeproceduren også ændre bindingsegenskaberne. Pladen vil ikke længere være den samme som originalen.
Hvis dit laboratorium ønsker at genbrugereagensplader, kan automatiserede pladevaskere som denne være en mulig løsning.
GENBRUG AF REAGENSPLADER
Der er fem trin involveret i genbrug af plader. De første tre trin er de samme som ved genbrug af andre materialer, men de sidste to er kritiske.
● Samling
● Sortering
● Rengøring
● Genbehandling ved smeltning – den opsamlede polypropylen føres ind i en ekstruder og smeltes ved 2400 °C og pelleteres
● Produktion af nye produkter af genbrugt PP
UDFORDRINGER OG MULIGHEDER VED GENBRUG AF REAGENSPLADER
Genbrug af reagensplader kræver meget mindre energi end at skabe nye produkter fra fossile brændstoffer [4], hvilket gør det til et lovende valg. Der er dog en række hindringer, der skal tages i betragtning.
POLYPROPYLEN GENBRUGES IKKE I DÅRLIG TILFÆLDE
Selvom polypropylen kan genbruges, har det indtil for nylig været et af de mindst genbrugte produkter på verdensplan (i USA menes det at blive genbrugt med en rate på under 1 procent til genvinding efter forbrug). Der er to hovedårsager til dette:
● Separation – Der findes 12 forskellige typer plast, og det er meget vanskeligt at se forskel på dem, hvilket gør det vanskeligt at adskille og genbruge dem. Selvom Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps og PLASTIX har udviklet ny kamerateknologi, der kan se forskel på plasttyperne, er den ikke almindeligt anvendt, så plast skal sorteres manuelt ved kilden eller ved hjælp af unøjagtig nær-infrarød teknologi.
● Ændringer i egenskaber – Polymeren mister sin styrke og fleksibilitet gennem gentagne genbrugsepisoder. Bindingene mellem hydrogen og kulstof i forbindelsen bliver svagere, hvilket påvirker materialets kvalitet.
Der er dog en vis grund til optimisme. Proctor & Gamble bygger i samarbejde med PureCycle Technologies et PP-genbrugsanlæg i Lawrence County, Ohio, der vil fremstille genbrugt polypropylen med en "jomfrulignende" kvalitet.
LABORATORIUMPLASTIK ER UNDTAGET FRA GENBRUGSORDNINGER
Selvom laboratorieplader normalt er lavet af et genanvendeligt materiale, er det en almindelig misforståelse, at alt laboratoriemateriale er forurenet. Denne antagelse betyder, at reagensplader, ligesom al plastik i sundhedsvæsenet og laboratorier verden over, automatisk er blevet udelukket fra genbrugsordninger, selv hvor nogle ikke er forurenede. Lidt uddannelse på dette område kan være nyttig for at bekæmpe dette.
Derudover præsenterer de virksomheder, der fremstiller laboratorieudstyr, nye løsninger, og universiteter etablerer genbrugsprogrammer.
Thermal Compaction Group har udviklet løsninger, der gør det muligt for hospitaler og uafhængige laboratorier at genbruge plast på stedet. De kan sortere plast ved kilden og omdanne polypropylenen til faste briketter, der kan sendes til genbrug.
Universiteterne har udviklet interne dekontamineringsmetoder og forhandlet med polypropylen-genbrugsanlæg om at indsamle den dekontaminerede plast. Den brugte plast pelleteres derefter i en maskine og bruges til en række andre produkter.
I OPSUMMERING
Reagenspladerer et dagligt forbrugsstof i laboratoriet, der bidrager til de anslåede 5,5 millioner tons laboratorieplastaffald, der blev genereret af omkring 20.500 forskningsinstitutioner verden over i 2014. 133.000 tons af dette årlige affald kommer fra NHS, og kun 5 % af det kan genbruges.
Udløbne reagensplader, som historisk set har været udelukket fra genbrugsordninger, bidrager til dette affald og de miljøskader, der forårsages af engangsplast.
Der er udfordringer, der skal overvindes ved genbrug af reagensplader og andet laboratorieplastik, som kan ende med at bruge mindre energi at genbruge sammenlignet med at skabe nye produkter.
Genbrug eller genbrug96-brønds pladerer begge miljøvenlige måder at håndtere brugte og udløbne plader på. Der er dog vanskeligheder forbundet med både genbrug af polypropylen og accept af brugt plast fra forsknings- og NHS-laboratorier samt genbrug af plader.
Der arbejdes løbende på at forbedre vask og genbrug, samt genbrug og modtagelse af laboratorieaffald. Nye teknologier udvikles og implementeres i håb om, at vi kan bortskaffe reagensplader på en mere miljøvenlig måde.
Der er nogle barrierer, der stadig skal overvindes på dette område, og der skal iværksættes yderligere forskning og uddannelse fra laboratorier og industrier, der arbejder inden for dette område.
Opslagstidspunkt: 23. november 2022