なぜ研究室の消耗品はリサイクル素材で作られていないのでしょうか?

プラスチック廃棄物の環境への影響と、その処分に伴う負担の増大に対する意識が高まるにつれ、可能な限りバージンプラスチックではなくリサイクルプラスチックを使用する動きが広がっています。実験室の消耗品の多くはプラスチック製であるため、実験室でリサイクルプラスチックへの切り替えは可能か、可能であればどの程度実現可能かという疑問が生じます。

科学者は、実験室の内外で、チューブ（クライオバイアルチューブ,PCRチューブ,遠心管)、マイクロプレート（培養プレート、24、48、96ディープウェルプレート, PCRプレート), ピペットチップ（自動またはユニバーサルチップ）、ペトリ皿、試薬ボトル,などなど。正確で信頼性の高い結果を得るには、消耗品に使用する材料は、品質、一貫性、純度において最高水準を満たす必要があります。基準を満たさない材料を使用すると、深刻な結果を招く可能性があります。たった一つの消耗品が故障したり汚染を引き起こしたりするだけで、実験全体、あるいは一連の実験のデータが無価値になってしまう可能性があります。では、リサイクルプラスチックを使用してこれらの高い基準を達成することは可能なのでしょうか？この疑問に答えるには、まずそれがどのように行われるのかを理解する必要があります。

プラスチックはどのようにリサイクルされるのでしょうか?

世界中で、プラスチック廃棄物が地球環境に与える影響に対する意識の高まりを背景に、プラスチックのリサイクルは成長産業となっています。しかし、各国で実施されているリサイクル制度は、規模と実施方法の両面で大きなばらつきがあります。例えばドイツでは、メーカーが自社製品に含まれるプラスチックのリサイクル費用を負担するグリーンポイント制度が1990年に導入され、その後ヨーロッパの他の地域にも拡大しました。しかし、多くの国では、効果的なリサイクルに伴う多くの課題もあって、プラスチックのリサイクル規模は小さくなっています。

プラスチックリサイクルにおける最大の課題は、プラスチックがガラスなどよりもはるかに化学的に多様な材料群であるということです。つまり、有用なリサイクル材料を得るためには、プラスチック廃棄物を分類する必要があります。国や地域によってリサイクル可能な廃棄物の分類には独自の標準化システムがありますが、多くの国ではプラスチックの分類は共通しています。

1. ポリエチレンテレフタレート（PET）
2. 高密度ポリエチレン（HDPE）
3. ポリ塩化ビニル（PVC）
4. 低密度ポリエチレン（LDPE）
5. ポリプロピレン（PP）
6. ポリスチレン（PS）
7. 他の

これらの異なるカテゴリーのリサイクル容易性には大きな違いがあります。例えば、グループ1と2は比較的リサイクルしやすいのに対し、「その他」のカテゴリー（グループ7）は通常リサイクルされません5。グループ番号に関わらず、リサイクルプラスチックは純度や機械的特性においてバージンプラスチックとは大きく異なる場合があります。これは、洗浄・選別後でも、異なる種類のプラスチック由来の不純物や、材料の以前の使用に関連する物質が残留するためです。そのため、ほとんどのプラスチックは（ガラスとは異なり）一度しかリサイクルされず、リサイクル材料はバージンプラスチックとは異なる用途に使用されます。

リサイクルプラスチックから作れる製品はどれですか?

ラボユーザーにとっての疑問は、「ラボの消耗品はどうなっているのか？」ということです。リサイクル材料からラボグレードのプラスチックを生産することは可能でしょうか？ これを判断するには、ユーザーがラボの消耗品に期待する特性と、基準を満たさない材料を使用した場合の影響を詳しく検討する必要があります。

これらの特性の中で最も重要なのは純度です。実験用消耗品に使用されるプラスチックに含まれる不純物は、ポリマーから溶出する可能性があり、サンプルに混入する可能性があるため、最小限に抑えることが不可欠です。これらのいわゆる溶出物は、例えば生細胞の培養に予測不可能な影響を及ぼすだけでなく、分析技術にも影響を及ぼす可能性があります。そのため、実験用消耗品のメーカーは、常に添加剤が最小限の材料を選択しています。

リサイクルプラスチックに関しては、生産者がその材料の正確な起源、ひいては存在する可能性のある汚染物質を特定することは不可能です。生産者はリサイクル工程においてプラスチックの精製に多大な労力を費やしていますが、リサイクル材料の純度はバージンプラスチックよりもはるかに低くなります。そのため、リサイクルプラスチックは、少量の溶出物が使用に影響を与えない製品に適しています。例としては、住宅や道路の建設資材（HDPE）、衣料品（PET）、包装用緩衝材（PS）などが挙げられます。

しかし、実験室消耗品や、多くの食品接触材料などの繊細な用途においては、現在のリサイクルプロセスの純度水準では、実験室で信頼性と再現性のある結果を保証するには不十分です。さらに、実験室消耗品のほとんどの用途では、高い光学的透明性と一貫した機械的特性が不可欠ですが、リサイクルプラスチックを使用する場合、これらの要件も満たされません。そのため、これらの材料の使用は、研究における偽陽性または偽陰性、法医学調査におけるエラー、そして誤った医療診断につながる可能性があります。

結論

プラスチックのリサイクルは、世界中で定着し、成長を続けるトレンドであり、プラスチック廃棄物の削減を通じて環境にプラスの永続的な影響を与えるでしょう。研究室環境では、包装材など、純度にそれほど依存しない用途ではリサイクルプラスチックを使用できます。しかし、研究室の消耗品に対する純度と一貫性の要件は、現在のリサイクル方法では満たすことができないため、これらの製品は依然としてバージンプラスチックから製造する必要があります。