HASZNÁLATI TERÜLETEK
A reagenslemez 1951-es feltalálása óta számos alkalmazásban nélkülözhetetlenné vált; beleértve a klinikai diagnosztikát, a molekuláris biológiát és a sejtbiológiát, valamint az élelmiszer-elemzést és a gyógyszeripart. A reagenslemez fontosságát nem szabad alábecsülni, mivel a nagy áteresztőképességű szűréssel járó legújabb tudományos alkalmazások látszólag lehetetlenek lennének.
Ezeket a lemezeket az egészségügyben, az akadémiai szférában, a gyógyszeriparban és a forenzikus medicinában széles körben alkalmazzák, egyszer használatos műanyagból készülnek. Ez azt jelenti, hogy használat után zacskókba csomagolják őket, és hulladéklerakókba küldik, vagy elégetéssel ártalmatlanítják – gyakran energetikai hasznosítás nélkül. Amikor ezek a lemezek a hulladékba kerülnek, hozzájárulnak az évente keletkező becslések szerint 5,5 millió tonna laboratóriumi műanyaghulladék egy részéhez. Mivel a műanyagszennyezés egyre nagyobb aggodalomra okot adó globális problémává válik, felmerül a kérdés – vajon a lejárt reagenslemezeket környezetbarátabb módon lehetne-e ártalmatlanítani?
Megbeszéljük, hogy újrafelhasználhatjuk-e és újrahasznosíthatjuk-e a reagenslemezeket, és feltárunk néhány kapcsolódó problémát.
MIBŐL KÉSZÜLNEK A REAGENS LEMEZEK?
A reagenslemezek újrahasznosítható hőre lágyuló polipropilénből készülnek. A polipropilén tulajdonságai miatt jól alkalmazható laboratóriumi műanyagként – megfizethető, könnyű, tartós, sokoldalú hőmérséklet-tartományú anyag. Emellett steril, robusztus és könnyen formázható, és elméletileg könnyen ártalmatlanítható. Polisztirolból és más anyagokból is készülhetnek.
Azonban a polipropilén és más műanyagok, beleértve a polisztirolt is, amelyeket a természet kimerülésének és túlzott kizsákmányolásának megakadályozására hoztak létre, ma már nagy környezeti aggodalmat okoznak. Ez a cikk a polipropilénből készült tányérokra összpontosít.
A REAGENS LEMEZEK ELDOBÁSA
Az Egyesült Királyság legtöbb magán- és állami laboratóriumában a lejárt reagenslemezeket kétféleképpen ártalmatlanítják. Vagy „zsákokba” csomagolják és hulladéklerakókba küldik őket, vagy elégetik őket. Mindkét módszer káros a környezetre.
HULLADÉKLERAKÓ
Miután a műanyag termékek a hulladéklerakóban eltemetésre kerültek, 20-30 év alatt bomlanak le természetes úton. Ez idő alatt a gyártásuk során használt adalékanyagok, amelyek olyan méreganyagokat tartalmaznak, mint az ólom és a kadmium, fokozatosan átszivároghatnak a talajon, és a talajvízbe juthatnak. Ennek rendkívül káros következményei lehetnek számos biorendszerre. A reagenslemezek talajtól való távol tartása kiemelt fontosságú.
ÉGETÉS
A hulladékégetők hulladékot égetnek el, amely nagy mennyiségben hasznosítható energiát termelhet. Amikor a reagenslemezek megsemmisítésére az égetést alkalmazzák, a következő problémák merülnek fel:
● A reagenslemezek elégetésekor dioxinok és vinil-klorid szabadulhat fel. Mindkettő káros hatással van az emberre. A dioxinok erősen mérgezőek, rákot, reprodukciós és fejlődési problémákat, az immunrendszer károsodását okozhatják, és megzavarhatják a hormonok működését [5]. A vinil-klorid növeli a májrák egy ritka formájának (máj angioszarkóma), valamint az agy- és tüdőrák, a limfóma és a leukémia kockázatát.
● A veszélyes hamu rövid távú (például hányinger és hányás) és hosszú távú (például vesekárosodás és rák) hatásokat is okozhat.
● A hulladékégetőkből és más forrásokból, például a dízel- és benzinüzemű járművekből származó üvegházhatású gázok kibocsátása hozzájárul a légzőszervi megbetegedésekhez.
● A nyugati országok gyakran szállítanak hulladékot fejlődő országokba elégetésre, ami egyes esetekben illegális létesítményekben történik, ahol a mérgező gőzök gyorsan egészségügyi kockázatot jelentenek a lakosok számára, ami a bőrkiütésektől a rákig mindent okozhat.
● A Környezetvédelmi Minisztérium politikája szerint a hulladék égetése csak végső megoldás lehet.
A PROBLÉMA MÉRTÉKE
Csak az NHS évente 133 000 tonna műanyagot termel, amelynek mindössze 5%-a újrahasznosítható. E hulladék egy része a reagenslemezeknek tulajdonítható. Ahogy az NHS bejelentette a „Zöldebb NHS-ért” [2] kezdeményezését, elkötelezett az innovatív technológiák bevezetése mellett, hogy csökkentse szénlábnyomát azáltal, hogy ahol lehetséges, az eldobható berendezésekről az újrafelhasználhatóakra vált. A polipropilén reagenslemezek újrahasznosítása vagy újrafelhasználása egyaránt lehetőség a lemezek környezetbarátabb ártalmatlanítására.
REAGENS LEMEZEK ÚJRAHASZNÁLATA
96 lyukú lemezekelméletileg újrafelhasználható, de számos tényező miatt ez gyakran nem megvalósítható. Ezek a következők:
● A mosásuk ismételt használatra rendkívül időigényes
● A tisztításuk költséges, különösen az oldószerek esetében
● Ha festékeket használtak, a festékek eltávolításához szükséges szerves oldószerek feloldhatják a lemezt
● A tisztítási folyamat során használt összes oldószert és mosószert teljes mértékben el kell távolítani
● A tányért használat után azonnal el kell mosni
Ahhoz, hogy egy lemez újra felhasználható legyen, a tisztítási folyamat után megkülönböztethetetlennek kell lennie az eredeti terméktől. Más bonyodalmakat is figyelembe kell venni, például ha a lemezeket a fehérjekötés fokozása érdekében kezelték, a mosási eljárás szintén megváltoztathatja a kötési tulajdonságokat. A lemez már nem ugyanolyan lenne, mint az eredeti.
Ha a laboratórium újra kívánja használnireagenslemezekaz ilyen automatizált tányérmosók életképes megoldást jelenthetnek.
REAGENS LEMEZEK ÚJRAHASZNOSÍTÁSA
A tányérok újrahasznosításának öt lépése van. Az első három lépés megegyezik más anyagok újrahasznosításával, de az utolsó kettő kritikus fontosságú.
● Gyűjtemény
● Rendezés
● Tisztítás
● Újrafeldolgozás olvasztással – az összegyűjtött polipropilént extruderbe töltik, 2400 °C-on megolvasztják, majd granulálják.
● Új termékek előállítása újrahasznosított PP-ből
KIHÍVÁSOK ÉS LEHETŐSÉGEK A REAGENSLEMEZEK ÚJRAHASZNOSÍTÁSÁBAN
A reagenslemezek újrahasznosítása sokkal kevesebb energiát igényel, mint az új termékek fosszilis tüzelőanyagokból történő előállítása [4], ami ígéretes választássá teszi. Számos akadályt azonban figyelembe kell venni.
A POLIPROPILÉN ROSSZUL ÚJRAHASZNOSÍTHATÓ
Bár a polipropilén újrahasznosítható, egészen a közelmúltig világszerte az egyik legkevésbé újrahasznosított termék volt (az USA-ban a fogyasztói hulladék újrahasznosítási aránya becslések szerint 1% alatt van). Ennek két fő oka van:
● Szétválasztás – 12 különböző típusú műanyag létezik, és nagyon nehéz megkülönböztetni a különböző típusokat, ami megnehezíti a szétválasztásukat és újrahasznosításukat. Bár a Vestforbrænding, a Dansk Affaldsminimering Aps és a PLASTIX kifejlesztett egy új kameratechnológiát, amely képes megkülönböztetni a műanyagokat, ez nem elterjedt, ezért a műanyagot manuálisan kell válogatni a forrásnál, vagy pontatlan közeli infravörös technológiával.
● Tulajdonságváltozások – A polimer az egymást követő újrahasznosítási epizódok során elveszíti szilárdságát és rugalmasságát. A vegyületben lévő hidrogén és szén közötti kötések gyengülnek, ami befolyásolja az anyag minőségét.
Van azonban ok az optimizmusra. A Proctor & Gamble a PureCycle Technologies-szal együttműködve egy PP-újrahasznosító üzemet épít Lawrence megyében, Ohióban, amely „szűzszerű” minőségű újrahasznosított polipropilént fog előállítani.
A LABORATÓRIUMI MŰANYAGOK KIZÁRVA VANNAK AZ ÚJRAHASZNOSÍTÁSI PROGRAMOKBÓL
Annak ellenére, hogy a laboratóriumi lemezeket általában újrahasznosítható anyagból készítik, gyakori tévhit, hogy minden laboratóriumi anyag szennyezett. Ez a feltételezés azt jelenti, hogy a reagenslemezeket, akárcsak az egészségügyben és a laboratóriumokban világszerte használt összes műanyagot, automatikusan kizárták az újrahasznosítási rendszerekből, még akkor is, ha egyesek nem szennyezettek. Némi oktatás ezen a területen segíthet leküzdeni ezt.
Emellett a laboratóriumi eszközöket gyártó cégek újszerű megoldásokat mutatnak be, az egyetemek pedig újrahasznosítási programokat indítanak.
A Thermal Compaction Group olyan megoldásokat fejlesztett ki, amelyek lehetővé teszik a kórházak és a független laboratóriumok számára a műanyagok helyszíni újrahasznosítását. A forrásnál szétválogathatják a műanyagokat, és a polipropilént szilárd brikettekké alakíthatják, amelyeket aztán újrahasznosításra küldhetnek.
Az egyetemek házon belüli fertőtlenítési módszereket fejlesztettek ki, és tárgyalásokat folytattak polipropilén újrahasznosító üzemekkel a fertőtlenített műanyag begyűjtéséről. A használt műanyagot ezután egy gépben granulálják, és különféle más termékekhez használják fel.
ÖSSZEFOGLALVA
Reagenslemezekmindennapi laboratóriumi fogyóeszközként szolgálnak, amelyek becslések szerint 5,5 millió tonna laboratóriumi műanyaghulladékot termeltek világszerte mintegy 20 500 kutatóintézetben 2014-ben. Ebből az éves hulladékból 133 000 tonna az NHS-ből származik, és ennek csak 5%-a újrahasznosítható.
A lejárt reagenslemezek, amelyeket korábban kizártak az újrahasznosítási rendszerekből, hozzájárulnak ehhez a hulladékhoz és az egyszer használatos műanyagok okozta környezeti károkhoz.
A reagenslemezek és más laboratóriumi műanyag eszközök újrahasznosítása során számos kihívással kell szembenézni, mivel ezek újrahasznosítása kevesebb energiát igényelhet, mint az új termékek előállítása.
Újrafelhasználás vagy újrahasznosítás96 lyukú lemezekMindkettő környezetbarát módja a használt és lejárt tányérok kezelésének. Nehézségek merülnek fel azonban mind a polipropilén újrahasznosításával, mind a használt műanyag kutatási és NHS laboratóriumokból történő átvételével, valamint a tányérok újrafelhasználásával kapcsolatban.
Folyamatosak az erőfeszítések a laboratóriumi hulladék mosásának és újrahasznosításának, valamint újrahasznosításának és átvételének javítására. Új technológiákat fejlesztünk és vezetünk be abban a reményben, hogy a reagenslemezeket környezetbarátabb módon tudjuk ártalmatlanítani.
Vannak még akadályok, amelyeket le kell küzdeni ezen a területen, és további kutatásokat és oktatást kell végezni a laboratóriumok és az iparágak részéről, amelyek ezen a területen dolgoznak.
Közzététel ideje: 2022. november 23.