Կիրառման կիրառությունները
Ռեակտիվ թիթեղի 1951 թվականի գյուտից ի վեր այն դարձել է անհրաժեշտ բազմաթիվ կիրառություններում, այդ թվում՝ կլինիկական ախտորոշման, մոլեկուլային կենսաբանության և բջջային կենսաբանության, ինչպես նաև սննդի վերլուծության և դեղագործության մեջ: Ռեակտիվ թիթեղի կարևորությունը չպետք է թերագնահատել, քանի որ բարձր արտադրողականության սկրինինգով վերջին գիտական կիրառությունները, կարծես թե, անհնար են:
Առողջապահության, ակադեմիական, դեղագործական և դատաբժշկական ոլորտներում լայն կիրառություններում օգտագործվող այս ափսեները պատրաստվում են միանգամյա օգտագործման պլաստիկից: Այսինքն՝ օգտագործելուց հետո դրանք փաթեթավորվում են և ուղարկվում աղբավայրեր կամ այրվում՝ հաճախ առանց էներգիայի վերականգնման: Այս ափսեները, երբ ուղարկվում են աղբավայր, կազմում են ամեն տարի առաջացող մոտավորապես 5.5 միլիոն տոննա լաբորատոր պլաստիկ թափոններից մի քանիսը: Քանի որ պլաստիկ աղտոտումը դառնում է համաշխարհային խնդիր, որն ավելի ու ավելի է մտահոգում, առաջանում է հարց՝ հնարավո՞ր է արդյոք ժամկետանց ռեակտիվ ափսեները հեռացնել ավելի էկոլոգիապես մաքուր եղանակով:
Մենք քննարկում ենք, թե արդյոք կարող ենք վերօգտագործել և վերամշակել ռեակտիվների թիթեղները, և ուսումնասիրում ենք դրանց հետ կապված որոշ խնդիրներ։
Ինչի՞ց են պատրաստված ռեակտիվների թիթեղները։
Ռեակտիվների թիթեղները պատրաստվում են վերամշակվող ջերմապլաստիկ պոլիպրոպիլենից: Պոլիպրոպիլենը հարմար է որպես լաբորատոր պլաստիկ իր բնութագրերի շնորհիվ՝ մատչելի, թեթև, դիմացկուն, բազմակողմանի ջերմաստիճանային տիրույթ ունեցող նյութ: Այն նաև ստերիլ է, ամուր և հեշտությամբ ձուլվող, և տեսականորեն հեշտ է դեն նետել: Դրանք կարող են նաև պատրաստվել պոլիստիրոլից և այլ նյութերից:
Սակայն, պոլիպրոպիլենը և այլ պլաստմասսաները, այդ թվում՝ պոլիստիրոլը, որոնք ստեղծվել են բնական աշխարհը քայքայումից և գերշահագործումից պաշտպանելու համար, այժմ մեծ մտահոգություն են առաջացնում շրջակա միջավայրի համար։ Այս հոդվածը կենտրոնանում է պոլիպրոպիլենից պատրաստված թիթեղների վրա։
Ռեակտիվների թիթեղների հեռացում
Մեծ Բրիտանիայի մասնավոր և պետական լաբորատորիաների մեծ մասի ժամկետանց ռեակտիվների ափսեները հեռացվում են երկու եղանակներից մեկով։ Դրանք կամ «փաթեթավորվում» են և ուղարկվում աղբավայրեր, կամ այրվում։ Այս երկու մեթոդներն էլ վնասակար են շրջակա միջավայրի համար։
Աղբավայր
Աղբավայրում թաղվելուց հետո պլաստիկե արտադրանքը բնականաբար կենսաքայքայվելու համար 20-30 տարի է պահանջվում: Այս ընթացքում դրա արտադրության մեջ օգտագործվող հավելանյութերը, որոնք պարունակում են տոքսիններ, ինչպիսիք են կապարը և կադմիումը, կարող են աստիճանաբար ներծծվել գետնի միջով և տարածվել ստորգետնյա ջրերի մեջ: Սա կարող է չափազանց վնասակար հետևանքներ ունենալ մի շարք կենսահամակարգերի համար: Ռեակտիվ թիթեղները գետնի տակ պահելը առաջնահերթություն է:
ԱՅՐՈՒՄ
Աղբայրիչները այրում են թափոններ, որոնք մեծ մասշտաբով օգտագործելիս կարող են արտադրել օգտագործելի էներգիա: Երբ այրումը կիրառվում է որպես ռեակտիվ թիթեղների ոչնչացման մեթոդ, առաջանում են հետևյալ խնդիրները.
● Երբ ռեակտիվ թիթեղները այրվում են, դրանք կարող են արտանետել դիօքսիններ և վինիլքլորիդ: Երկուսն էլ կապված են մարդկանց վրա վնասակար ազդեցության հետ: Դիօքսինները խիստ թունավոր են և կարող են առաջացնել քաղցկեղ, վերարտադրողական և զարգացման խնդիրներ, վնասել իմունային համակարգը և խանգարել հորմոններին [5]: Վինիլքլորիդը մեծացնում է լյարդի քաղցկեղի հազվագյուտ ձևի (լյարդային անգիոսարկոմա), ինչպես նաև ուղեղի և թոքերի քաղցկեղի, լիմֆոմայի և լեյկեմիայի առաջացման ռիսկը:
● Վտանգավոր մոխիրը կարող է առաջացնել ինչպես կարճաժամկետ հետևանքներ (օրինակ՝ սրտխառնոց և փսխում), այնպես էլ երկարաժամկետ հետևանքներ (օրինակ՝ երիկամների վնասվածք և քաղցկեղ):
● Ջերմոցային գազերի արտանետումները այրիչ վառարաններից և այլ աղբյուրներից, ինչպիսիք են դիզելային և բենզինային մեքենաները, նպաստում են շնչառական հիվանդությունների առաջացմանը։
● Արևմտյան երկրները հաճախ թափոնները տեղափոխում են զարգացող երկրներ՝ այրման համար, որը որոշ դեպքերում տեղի է ունենում անօրինական օբյեկտներում, որտեղ դրանց թունավոր գոլորշիները արագորեն դառնում են բնակիչների առողջության համար վտանգ՝ հանգեցնելով մաշկի ցանից մինչև քաղցկեղ։
● Շրջակա միջավայրի նախարարության քաղաքականության համաձայն՝ այրման միջոցով թափոնների հեռացումը պետք է լինի վերջին միջոցը
ԽՆԴՐԻ ՄԱՍՇՏԱԲԸ
Միայն Ազգային Առողջապահական Ծառայությունը (NHS) տարեկան արտադրում է 133,000 տոննա պլաստիկ, որի միայն 5%-ն է վերամշակվող։ Այս թափոնների մի մասը կարելի է վերագրել ռեակտիվների ափսեին։ Ինչպես NHS-ը հայտարարեց «Ավելի կանաչ NHS-ի համար» [2] ծրագրի մասին, այն հանձնառու է ներդնել նորարարական տեխնոլոգիաներ՝ իր ածխածնային հետքը նվազեցնելու համար՝ հնարավորության դեպքում միանգամյա օգտագործման սարքավորումներից անցնելով բազմակի օգտագործման սարքավորումների։ Պոլիպրոպիլենային ռեակտիվների ափսեների վերամշակումը կամ վերօգտագործումը երկուսն էլ ափսեները ավելի էկոլոգիապես մաքուր եղանակով հեռացնելու տարբերակներ են։
Ռեակտիվային թիթեղների վերաօգտագործում
96 հորատանցքային թիթեղներտեսականորեն կարող է վերօգտագործվել, բայց կան մի շարք գործոններ, որոնք նշանակում են, որ սա հաճախ կենսունակ չէ։ Դրանք են՝
● Դրանք կրկին օգտագործելու համար լվանալը չափազանց ժամանակատար է
● Դրանք մաքրելու համար կա ծախս, մասնավորապես լուծիչների դեպքում
● Եթե օգտագործվել են ներկանյութեր, ներկանյութերը հեռացնելու համար անհրաժեշտ օրգանական լուծիչները կարող են լուծել թիթեղը
● Մաքրման գործընթացում օգտագործվող բոլոր լուծիչներն ու լվացող միջոցները պետք է լիովին հեռացվեն
● Ափսեն պետք է լվանալ օգտագործելուց անմիջապես հետո
Որպեսզի թիթեղը կարողանան վերօգտագործվել, մաքրման գործընթացից հետո թիթեղները պետք է անզանազանելի լինեն սկզբնական արտադրանքից: Կան նաև այլ բարդություններ, որոնք պետք է հաշվի առնել, օրինակ՝ եթե թիթեղները մշակվել են սպիտակուցների կապումը բարելավելու համար, լվացման ընթացակարգը նույնպես կարող է փոխել կապող հատկությունները: Թիթեղը այլևս նույնը չի լինի, ինչ սկզբնականը:
Եթե ձեր լաբորատորիան ցանկանում է վերօգտագործելռեակտիվային թիթեղներ, ավտոմատ ափսե լվացող սարքերը, ինչպիսին սա է, կարող են կենսունակ տարբերակ լինել։
Ռեակտիվների թիթեղների վերամշակում
Թիթեղների վերամշակումը ներառում է հինգ քայլ։ Առաջին երեք քայլերը նույնն են, ինչ այլ նյութերի վերամշակման դեպքում, բայց վերջին երկուսը կարևոր են։
● Հավաքածու
● Դասակարգում
● Մաքրում
● Վերամշակում հալեցման միջոցով – հավաքված պոլիպրոպիլենը լցվում է էքստրուդերի մեջ և հալվում 4,640 °F (2,400 °C) ջերմաստիճանում և գրանուլացվում
● Վերամշակված պոլիպրոպիլենից նոր արտադրանքի արտադրություն
ՌԵԱԳԵՆՏՆԵՐԻ ԹԻԹԵՐԻ ՎԵՐԱՄՇԱԿՄԱՆ ՄԱՐՏԱՀՐԱՎԵՐՆԵՐԸ ԵՎ ՀՆԱՐԱՎՈՐՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ
Ռեակտիվային թիթեղների վերամշակումը շատ ավելի քիչ էներգիա է պահանջում, քան բրածո վառելիքներից նոր արտադրանք ստեղծելը [4], ինչը այն դարձնում է խոստումնալից ընտրություն: Այնուամենայնիվ, կան մի շարք խոչընդոտներ, որոնք պետք է հաշվի առնել:
Պոլիպրոպիլենը վատ է վերամշակվում
Թեև պոլիպրոպիլենը կարող է վերամշակվել, մինչև վերջերս այն եղել է աշխարհում ամենաքիչ վերամշակվող արտադրանքներից մեկը (ԱՄՆ-ում ենթադրվում է, որ այն վերամշակվում է 1 տոկոսից ցածր մակարդակով՝ սպառումից հետո վերականգնման համար): Դրա համար կան երկու հիմնական պատճառ.
● Բաժանում – Կան պլաստիկի 12 տարբեր տեսակներ, և շատ դժվար է տարբերակել տարբեր տեսակները, ինչը դժվարացնում է դրանց առանձնացումը և վերամշակումը: Չնայած Vestforbrænding-ի, Dansk Affaldsminimering Aps-ի և PLASTIX-ի կողմից մշակվել է նոր տեսախցիկի տեխնոլոգիա, որը կարող է տարբերակել պլաստիկները, այն լայնորեն չի օգտագործվում, ուստի պլաստիկը պետք է տեսակավորվի ձեռքով՝ աղբյուրի մոտ կամ անճշտ մոտ ինֆրակարմիր տեխնոլոգիայի միջոցով:
● Հատկությունների փոփոխություններ – Պոլիմերը կորցնում է իր ամրությունն ու ճկունությունը հաջորդական վերամշակման փուլերի ընթացքում։ Միացության մեջ ջրածնի և ածխածնի միջև կապերը թուլանում են, ինչը ազդում է նյութի որակի վրա։
Այնուամենայնիվ, կան որոշակի լավատեսության առիթներ: Proctor & Gamble-ը, PureCycle Technologies-ի հետ համագործակցությամբ, Օհայո նահանգի Լոուրենս շրջանում կառուցում է պոլիպրոպիլենի վերամշակման գործարան, որը կստեղծի վերամշակված պոլիպրոպիլեն՝ «կուսական» որակով:
Լաբորատոր պլաստիկները բացառված են վերամշակման ծրագրերից
Չնայած լաբորատոր ափսեները սովորաբար պատրաստվում են վերամշակվող նյութից, տարածված սխալ կարծիք է, որ բոլոր լաբորատոր նյութերը աղտոտված են: Այս ենթադրությունը նշանակում է, որ ռեակտիվ ափսեները, ինչպես ամբողջ աշխարհի առողջապահության և լաբորատորիաների բոլոր պլաստիկները, ավտոմատ կերպով բացառվել են վերամշակման ծրագրերից, նույնիսկ եթե որոշները աղտոտված չեն: Այս ոլորտում որոշակի կրթություն կարող է օգտակար լինել դրա դեմ պայքարելու համար:
Բացի այդ, լաբորատոր պարագաներ արտադրող ընկերությունները ներկայացնում են նորարարական լուծումներ, իսկ համալսարանները մշակում են վերամշակման ծրագրեր։
Ջերմային խտացման խումբը մշակել է լուծումներ, որոնք թույլ են տալիս հիվանդանոցներին և անկախ լաբորատորիաներին տեղում վերամշակել պլաստիկը։ Նրանք կարող են առանձնացնել պլաստիկը աղբյուրի մոտ և պոլիպրոպիլենը վերածել պինդ բրիկետների, որոնք կարող են ուղարկվել վերամշակման։
Համալսարանները մշակել են ներքին աղտոտման մեթոդներ և բանակցություններ են վարել պոլիպրոպիլենի վերամշակման գործարանների հետ՝ աղտոտված պլաստիկը հավաքելու համար: Այնուհետև օգտագործված պլաստիկը մանրացվում է մեքենայի մեջ և օգտագործվում է մի շարք այլ ապրանքների համար:
ԱՄՓՈՓՈՒՄ
Ռեակտիվային թիթեղներ2014 թվականին աշխարհի մոտ 20,500 հետազոտական հաստատությունների կողմից առաջացած լաբորատոր պլաստիկ թափոնների ծավալը կազմում է 5.5 միլիոն տոննա, որից 133,000 տոննան գալիս է Ազգային առողջապահական ծառայությունից, և դրա միայն 5%-ն է վերամշակվող։
Ժամկետանց ռեակտիվների թիթեղները, որոնք պատմականորեն բացառվել են վերամշակման ծրագրերից, նպաստում են այս թափոնների ավելացմանը և միանգամյա օգտագործման պլաստիկի պատճառած շրջակա միջավայրի վնասին։
Կան մարտահրավերներ, որոնք պետք է հաղթահարվեն ռեակտիվ թիթեղների և լաբորատոր այլ պլաստիկե իրերի վերամշակման գործում, որոնք կարող են ավելի քիչ էներգիա պահանջել վերամշակման համար՝ նոր արտադրանք ստեղծելու համեմատ։
Վերօգտագործում կամ վերամշակում96 փոսիկավոր թիթեղներԵրկուսն էլ օգտագործված և ժամկետանց ափսեների հետ գործ ունենալու էկոլոգիապես մաքուր եղանակներ են: Այնուամենայնիվ, կան դժվարություններ՝ կապված ինչպես պոլիպրոպիլենի վերամշակման, այնպես էլ օգտագործված պլաստիկի ընդունման հետ հետազոտական և NHS լաբորատորիաների կողմից, ինչպես նաև ափսեների վերաօգտագործման հետ:
Լաբորատոր թափոնների լվացման և վերամշակման, ինչպես նաև դրանց ընդունման բարելավման ուղղությամբ ջանքերը շարունակվում են: Մշակվում և ներդրվում են նոր տեխնոլոգիաներ այն հույսով, որ մենք կկարողանանք ռեակտիվների թիթեղները հեռացնել ավելի էկոլոգիապես մաքուր եղանակով:
Այս ոլորտում դեռևս կան որոշ խոչընդոտներ, որոնք պետք է հաղթահարվեն, և լաբորատորիաների ու այս ոլորտում գործող արդյունաբերությունների կողմից պետք է իրականացվեն հետագա հետազոտություններ ու կրթություն։
Հրապարակման ժամանակը. Նոյեմբերի 23, 2022
