LIETOŠANAS VEIDI
Kopš reaģenta plāksnes izgudrošanas 1951. gadā tā ir kļuvusi būtiska daudzās lietojumprogrammās, tostarp klīniskajā diagnostikā, molekulārajā bioloģijā un šūnu bioloģijā, kā arī pārtikas analīzē un farmācijā. Reaģenta plāksnes nozīmi nevajadzētu novērtēt par zemu, jo jaunākie zinātniskie pielietojumi, kas saistīti ar augstas caurlaidības skrīningu, šķietami nebūtu iespējami.
Šīs plāksnes tiek izmantotas ļoti dažādos pielietojumos veselības aprūpē, akadēmiskajā vidē, farmācijā un kriminālistikā, un tās ir izgatavotas no vienreizlietojamas plastmasas. Tas nozīmē, ka pēc lietošanas tās tiek iepakotas maisos un nosūtītas uz atkritumu poligoniem vai iznīcinātas sadedzinot — bieži vien bez enerģijas atgūšanas. Kad šīs plāksnes tiek nosūtītas uz atkritumiem, tās veido daļu no aptuveni 5,5 miljoniem tonnu laboratorijas plastmasas atkritumu, kas rodas katru gadu. Tā kā plastmasas piesārņojums kļūst par globālu problēmu, kas rada arvien lielākas bažas, rodas jautājums — vai derīguma termiņu zaudējušas reaģentu plāksnes varētu iznīcināt videi draudzīgākā veidā?
Mēs apspriežam, vai mēs varam atkārtoti izmantot un pārstrādāt reaģentu plāksnes, un izpētām dažus ar to saistītos jautājumus.
NO KĀ TIEK IZGATAVOTAS REAĢENTU PLĀKSNES?
Reaģentu plāksnes ir izgatavotas no pārstrādājama termoplastiska materiāla – polipropilēna. Polipropilēns ir labi piemērots laboratorijas plastmasai, pateicoties tā īpašībām – tas ir pieejams, viegls, izturīgs materiāls ar daudzpusīgu temperatūras diapazonu. Tas ir arī sterils, izturīgs un viegli veidojams, un teorētiski to ir viegli utilizēt. Tās var izgatavot arī no polistirola un citiem materiāliem.
Tomēr polipropilēns un citas plastmasas, tostarp polistirols, kas tika radītas, lai pasargātu dabas pasauli no noplicināšanas un pārmērīgas ekspluatācijas, tagad rada lielas bažas par vidi. Šajā rakstā uzmanība pievērsta no polipropilēna ražotajām plāksnēm.
REAĢENTU PLĀKŠŅU IZMETĪŠANA
Reaģentu plāksnes, kurām beidzies derīguma termiņš, lielākajā daļā Apvienotās Karalistes privāto un publisko laboratoriju tiek utilizētas vienā no diviem veidiem. Tās vai nu iepako maisos un nosūta uz poligoniem, vai arī sadedzina. Abas šīs metodes ir kaitīgas videi.
IZGRIEZUMS
Kad plastmasas izstrādājumi ir apglabāti poligonā, to dabiska noārdīšanās prasa no 20 līdz 30 gadiem. Šajā laikā to ražošanā izmantotās piedevas, kas satur toksīnus, piemēram, svinu un kadmiju, var pakāpeniski iesūkties augsnē un izplatīties gruntsūdeņos. Tas var radīt ārkārtīgi kaitīgas sekas vairākām bioloģiskajām sistēmām. Reaģentu plākšņu nenonākšana zemē ir prioritāte.
SADEDZINĀŠANA
Atkritumu dedzināšanas krāsnīs tiek sadedzināti atkritumi, kas, veicot masveida apstrādi, var radīt izmantojamu enerģiju. Ja dedzināšana tiek izmantota kā reaģentu plākšņu iznīcināšanas metode, rodas šādas problēmas:
● Kad reaģentu plāksnes tiek sadedzinātas, tās var izdalīt dioksīnus un vinilhlorīdu. Abi ir saistīti ar kaitīgu ietekmi uz cilvēkiem. Dioksīni ir ļoti toksiski un var izraisīt vēzi, reproduktīvās un attīstības problēmas, imūnsistēmas bojājumus un var ietekmēt hormonu darbību [5]. Vinilhlorīds palielina retas aknu vēža formas (aknu angiosarkomas), kā arī smadzeņu un plaušu vēža, limfomas un leikēmijas risku.
● Bīstamie pelni var izraisīt gan īslaicīgu ietekmi (piemēram, sliktu dūšu un vemšanu), gan ilgtermiņa ietekmi (piemēram, nieru bojājumus un vēzi).
● Siltumnīcefekta gāzu emisijas no atkritumu sadedzināšanas iekārtām un citiem avotiem, piemēram, dīzeļdegvielas un benzīna transportlīdzekļiem, veicina elpceļu slimības.
● Rietumvalstis bieži vien nogādā atkritumus uz jaunattīstības valstīm sadedzināšanai, kas dažos gadījumos notiek nelegālās iekārtās, kur to toksiskie izgarojumi ātri vien apdraud iedzīvotāju veselību, izraisot visu, sākot no izsitumiem uz ādas līdz pat vēzim.
● Saskaņā ar Vides departamenta politiku, atkritumu utilizācijai sadedzinot jābūt pēdējam līdzeklim.
Problēmas mērogs
Vienīgi NHS gadā saražo 133 000 tonnu plastmasas, un tikai 5% no tās ir pārstrādājami. Daļu no šiem atkritumiem var attiecināt uz reaģentu plāksnēm. Kā NHS paziņoja par savu iniciatīvu “Par zaļāku NHS” [2], tā ir apņēmusies ieviest inovatīvas tehnoloģijas, lai palīdzētu samazināt oglekļa pēdas nospiedumu, iespēju robežās pārejot no vienreizlietojama uz atkārtoti lietojamu aprīkojumu. Polipropilēna reaģentu plākšņu pārstrāde vai atkārtota izmantošana ir abas iespējas, kā videi draudzīgāk atbrīvoties no plāksnēm.
Reaģentu plākšņu atkārtota izmantošana
96 iedobju plāksnesteorētiski var atkārtoti izmantot, taču pastāv vairāki faktori, kuru dēļ tas bieži vien nav iespējams. Tie ir:
● To mazgāšana atkārtotai lietošanai ir ārkārtīgi laikietilpīga
● To tīrīšana ir saistīta ar izmaksām, jo īpaši ar šķīdinātājiem
● Ja ir izmantotas krāsvielas, to noņemšanai nepieciešamie organiskie šķīdinātāji var izšķīdināt plāksni
● Visi tīrīšanas procesā izmantotie šķīdinātāji un mazgāšanas līdzekļi ir pilnībā jānoņem.
● Šķīvis ir jānomazgā tūlīt pēc lietošanas
Lai plāksni varētu izmantot atkārtoti, pēc tīrīšanas procesa tai jābūt neatšķiramai no sākotnējā produkta. Jāņem vērā arī citas komplikācijas, piemēram, ja plāksnes ir apstrādātas, lai uzlabotu saistīšanos ar olbaltumvielām, mazgāšanas procedūra var mainīt arī saistīšanās īpašības. Plāksne vairs nebūs tāda pati kā oriģināls.
Ja jūsu laboratorija vēlas atkārtoti izmantotreaģentu plāksnesAutomatizētas šķīvju mazgājamās mašīnas, piemēram, šī, varētu būt labs risinājums.
Reaģentu plākšņu pārstrāde
Šķīvju pārstrādē ir pieci soļi. Pirmie trīs soļi ir tādi paši kā citu materiālu pārstrādē, bet pēdējie divi ir kritiski svarīgi.
● Kolekcija
● Šķirošana
● Tīrīšana
● Pārstrāde ar kausēšanu — savāktais polipropilēns tiek padots ekstrūderī un kausēts 2400 °C (4640 °F) temperatūrā un granulēts.
● Jaunu produktu ražošana no pārstrādāta polipropilēna (PP)
REAĢENTU PLĀŠU PĀRSTRĀDES IZAICINĀJUMI UN IESPĒJAS
Reaģentu plākšņu pārstrāde patērē daudz mazāk enerģijas nekā jaunu produktu radīšana no fosilā kurināmā [4], kas padara to par daudzsološu izvēli. Tomēr pastāv vairāki šķēršļi, kas jāņem vērā.
POLIPROPILĒNS TIEK SLIKTI PĀRSTRĀDĀTS
Lai gan polipropilēnu var pārstrādāt, līdz šim tas bija viens no vismazāk pārstrādātajiem produktiem pasaulē (tiek uzskatīts, ka ASV tas tiek pārstrādāts ar ātrumu zem 1 procenta pēc patērētāja atgūšanas). Tam ir divi galvenie iemesli:
● Šķirošana – Ir 12 dažādi plastmasas veidi, un ir ļoti grūti atšķirt dažādus veidus, tāpēc tos ir grūti atdalīt un pārstrādāt. Lai gan Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps un PLASTIX ir izstrādājuši jaunu kameru tehnoloģiju, kas var atšķirt plastmasu, tā netiek plaši izmantota, tāpēc plastmasa ir jāšķiro manuāli pie avota vai izmantojot neprecīzu tuvā infrasarkanā starojuma tehnoloģiju.
● Īpašību izmaiņas – Polimērs secīgu pārstrādes epizožu laikā zaudē savu izturību un elastību. Saites starp ūdeņradi un oglekli savienojumā kļūst vājākas, ietekmējot materiāla kvalitāti.
Tomēr pastāv zināms iemesls optimismam. Proctor & Gamble sadarbībā ar PureCycle Technologies būvē polipropilēna pārstrādes rūpnīcu Lorensas apgabalā, Ohaio štatā, kas ražos pārstrādātu polipropilēnu ar "neapstrādātam materiālam līdzīgu" kvalitāti.
LABORATORIJAS PLASTMASA NAV IETILPTA PĀRSTRĀDES SHĒMĀS
Lai gan laboratorijas plāksnes parasti tiek izgatavotas no pārstrādājama materiāla, pastāv izplatīts nepareizs uzskats, ka visi laboratorijas materiāli ir piesārņoti. Šis pieņēmums nozīmē, ka reaģentu plāksnes, tāpat kā visa plastmasa veselības aprūpē un laboratorijās visā pasaulē, ir automātiski izslēgtas no pārstrādes shēmām, pat ja dažas no tām nav piesārņotas. Izglītība šajā jomā varētu būt noderīga, lai ar to cīnītos.
Papildus tam uzņēmumi, kas ražo laboratorijas piederumus, piedāvā jaunus risinājumus, un universitātes izveido pārstrādes programmas.
Termiskās blīvēšanas grupa ir izstrādājusi risinājumus, kas ļauj slimnīcām un neatkarīgām laboratorijām pārstrādāt plastmasu uz vietas. Viņi var šķirot plastmasu pie avota un pārvērst polipropilēnu cietās briketēs, kuras var nosūtīt pārstrādei.
Universitātes ir izstrādājušas iekšējās dekontaminācijas metodes un vienojušās ar polipropilēna pārstrādes rūpnīcām par dekontaminētās plastmasas savākšanu. Pēc tam izmantotā plastmasa tiek granulēta iekārtā un izmantota dažādu citu produktu ražošanai.
KOPSAVILKUMS
Reaģentu plāksnesir ikdienas laboratorijas palīgmateriāls, kas 2014. gadā veidoja aptuveni 5,5 miljonus tonnu laboratorijas plastmasas atkritumu, ko radīja aptuveni 20 500 pētniecības iestāžu visā pasaulē. 133 000 tonnu no šiem ikgadējiem atkritumiem nāk no Nacionālā veselības dienesta (NHS), un tikai 5% no tiem ir pārstrādājami.
Reaģentu plāksnes, kurām beidzies derīguma termiņš un kuras vēsturiski nav bijušas iekļautas pārstrādes shēmās, veicina šo atkritumu pieaugumu un vienreizlietojamās plastmasas radīto kaitējumu videi.
Reaģentu plākšņu un citu laboratorijas plastmasas trauku pārstrādē ir jāpārvar izaicinājumi, kuru pārstrādei var būt nepieciešams mazāk enerģijas nekā jaunu produktu radīšanai.
Atkārtota izmantošana vai pārstrāde96 iedobju plāksnesir gan videi draudzīgi veidi, kā rīkoties ar lietotiem un derīguma termiņu zaudējušiem šķīvjiem. Tomēr pastāv grūtības, kas saistītas gan ar polipropilēna pārstrādi, gan ar lietotas plastmasas pieņemšanu no pētniecības un NHS laboratorijām, kā arī ar šķīvju atkārtotu izmantošanu.
Tiek strādāts pie laboratorijas atkritumu mazgāšanas un pārstrādes, kā arī pārstrādes un pieņemšanas uzlabošanas. Tiek izstrādātas un ieviestas jaunas tehnoloģijas, cerot, ka varēsim utilizēt reaģentu plāksnes videi draudzīgākā veidā.
Šajā jomā joprojām ir jāpārvar daži šķēršļi, un laboratorijām un nozarēm, kas darbojas šajā jomā, jāveic papildu pētījumi un izglītošana.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 23. novembris