GEBRUIKSTOEPASSINGEN
Sinds de uitvinding van de reagensplaat in 1951 is deze voor veel toepassingen essentieel geworden;inclusief klinische diagnostiek, moleculaire biologie en celbiologie, maar ook in voedselanalyse en farmacie.Het belang van de reagensplaat mag niet worden onderschat, aangezien recente wetenschappelijke toepassingen met high-throughput screening schijnbaar onmogelijk zouden zijn.
Deze platen worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen in de gezondheidszorg, de academische wereld, de farmaceutische sector en het forensisch onderzoek en zijn gemaakt van plastic voor eenmalig gebruik.Dit betekent dat ze, zodra ze gebruikt zijn, in zakken worden gedaan en naar stortplaatsen worden gestuurd of door verbranding worden verwijderd – vaak zonder energieterugwinning.Wanneer deze platen naar het afval worden gestuurd, dragen ze bij aan een deel van de naar schatting 5,5 miljoen ton plastic laboratoriumafval dat jaarlijks wordt gegenereerd.Nu plasticvervuiling een mondiaal probleem wordt dat steeds meer zorgen baart, roept dit de vraag op: kunnen verlopen reagensplaten op een milieuvriendelijker manier worden weggegooid?
We bespreken of we reagensplaten kunnen hergebruiken en recyclen, en onderzoeken enkele van de daarmee samenhangende problemen.
WAARVAN WORDEN REAGENSPLATEN GEMAAKT?
Reagensplaten zijn vervaardigd van recyclebaar thermoplastisch polypropyleen.Polypropyleen is zeer geschikt als laboratoriumkunststof vanwege zijn eigenschappen: een betaalbaar, lichtgewicht, duurzaam materiaal met een veelzijdig temperatuurbereik.Het is ook steriel, robuust en gemakkelijk vormbaar, en in theorie gemakkelijk weg te gooien.Ze kunnen ook worden gemaakt van polystyreen en andere materialen.
Polypropyleen en andere kunststoffen, waaronder polystyreen, die zijn gemaakt als een manier om de natuurlijke wereld te beschermen tegen uitputting en overexploitatie, veroorzaken nu echter veel zorg voor het milieu.Dit artikel richt zich op platen vervaardigd uit polypropyleen.
VERWIJDEREN VAN REAGENSPLATEN
Verlopen reagensplaten uit de meeste particuliere en openbare laboratoria in Groot-Brittannië kunnen op twee manieren worden weggegooid.Ze worden óf in zakken gedaan en naar stortplaatsen gestuurd, óf ze worden verbrand.Beide methoden zijn schadelijk voor het milieu.
STORTEN
Eenmaal begraven op een stortplaats duurt het tussen de 20 en 30 jaar voordat plastic producten op natuurlijke wijze biologisch worden afgebroken.Gedurende deze tijd kunnen de bij de productie gebruikte additieven, die gifstoffen zoals lood en cadmium bevatten, geleidelijk door de grond sijpelen en zich in het grondwater verspreiden.Dit kan zeer schadelijke gevolgen hebben voor meerdere biosystemen.Het is een prioriteit om reagensplaten uit de grond te houden.
VERBRANDING
Verbrandingsinstallaties verbranden afval, dat, als het op grote schaal wordt uitgevoerd, bruikbare energie kan produceren.Wanneer verbranding wordt gebruikt als methode voor het vernietigen van reagensplaten, doen zich de volgende problemen voor:
● Wanneer reagensplaten worden verbrand, kunnen dioxines en vinylchloride vrijkomen.Beide worden in verband gebracht met schadelijke effecten op de mens.Dioxines zijn zeer giftig en kunnen kanker, voortplantings- en ontwikkelingsproblemen, schade aan het immuunsysteem veroorzaken en de hormonen verstoren [5].Vinylchloride verhoogt het risico op een zeldzame vorm van leverkanker (hepatisch angiosarcoom), evenals hersen- en longkanker, lymfoom en leukemie.
● Gevaarlijke as kan zowel kortetermijneffecten (zoals misselijkheid en braken) als langetermijneffecten (zoals nierbeschadiging en kanker) veroorzaken.
● De uitstoot van broeikasgassen door verbrandingsovens en andere bronnen zoals diesel- en benzinevoertuigen dragen bij aan luchtwegaandoeningen.
● Westerse landen verzenden afval vaak naar ontwikkelingslanden voor verbranding, wat in sommige gevallen in illegale faciliteiten gebeurt, waar de giftige dampen snel een gevaar voor de gezondheid van de bewoners worden, met allerlei gevolgen van huiduitslag tot kanker tot gevolg.
● Volgens het beleid van het ministerie van Milieu moet verwijdering door verbranding het laatste redmiddel zijn
DE OMVANG VAN HET PROBLEEM
De NHS alleen al creëert jaarlijks 133.000 ton plastic, waarvan slechts 5% recyclebaar is.Een deel van dit afval kan worden toegeschreven aan de reagensplaat.Zoals de NHS aankondigde: For a Greener NHS [2], zet zij zich in voor de introductie van innovatieve technologie om de CO2-voetafdruk te helpen verkleinen door waar mogelijk over te schakelen van wegwerpbare naar herbruikbare apparatuur.Recycling of hergebruik van reagensplaten van polypropyleen zijn beide opties om platen op een milieuvriendelijkere manier weg te gooien.
HERGEBRUIK VAN REAGENSPLATEN
Platen met 96 putjeskan in theorie hergebruikt worden, maar er zijn een aantal factoren die ervoor zorgen dat dit vaak niet haalbaar is.Dit zijn:
● Het wassen voor opnieuw gebruik is uiterst tijdrovend
● Er zijn kosten verbonden aan het schoonmaken ervan, vooral als het om de oplosmiddelen gaat
● Als er kleurstoffen zijn gebruikt, kunnen de organische oplosmiddelen die nodig zijn om de kleurstoffen te verwijderen de plaat oplossen
● Alle oplosmiddelen en reinigingsmiddelen die bij het reinigingsproces worden gebruikt, moeten volledig worden verwijderd
● Het bord moet na gebruik onmiddellijk worden gewassen
Om een bord hergebruik mogelijk te maken, moeten de borden na het reinigingsproces niet meer van het originele product te onderscheiden zijn.Er zijn ook andere complicaties waarmee rekening moet worden gehouden, bijvoorbeeld als de platen zijn behandeld om de eiwitbinding te verbeteren, kan de wasprocedure ook de bindingseigenschappen veranderen.De plaat zou niet meer hetzelfde zijn als het origineel.
Als uw laboratorium wil hergebruikenreagens platengeautomatiseerde plaatwasmachines zoals deze kunnen een haalbare optie zijn.
RECYCLING REAGENSPLATEN
Er zijn vijf stappen betrokken bij het recyclen van platen. De eerste drie stappen zijn hetzelfde als het recyclen van andere materialen, maar de laatste twee zijn van cruciaal belang.
● Verzameling
● Sorteren
● Reiniging
● Herverwerking door smelten – het verzamelde polypropyleen wordt in een extruder gevoerd en bij 2400 °C (4640 °F) gesmolten en tot pellets verwerkt
● Het produceren van nieuwe producten uit gerecycled PP
UITDAGINGEN EN KANSEN BIJ HET RECYCLEN VAN REAGENSPLATEN
Het recyclen van reagensplaten kost veel minder energie dan het maken van nieuwe producten uit fossiele brandstoffen [4], wat het een veelbelovende keuze maakt.Er zijn echter een aantal obstakels waarmee rekening moet worden gehouden.
POLYPROPYLEEN WORDT SLECHTS GERECYCLEERD
Hoewel polypropyleen kan worden gerecycled, was het tot voor kort een van de minst gerecyclede producten ter wereld (in de VS wordt aangenomen dat het minder dan 1 procent wordt gerecycled voor hergebruik na consumptie).Hiervoor zijn twee belangrijke redenen:
● Scheiding – Er zijn 12 verschillende soorten plastic en het is erg moeilijk om het verschil tussen de verschillende soorten te zien, waardoor het moeilijk is om ze te scheiden en te recyclen.Hoewel er nieuwe cameratechnologie is ontwikkeld door Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps en PLASTIX die het verschil tussen de kunststoffen kan zien, wordt deze niet vaak gebruikt, dus moet plastic handmatig bij de bron worden gesorteerd of met behulp van onnauwkeurige nabij-infraroodtechnologie.
● Veranderingen in eigenschappen – Het polymeer verliest zijn sterkte en flexibiliteit door opeenvolgende recyclingperioden.De bindingen tussen waterstof en koolstof in de verbinding worden zwakker, wat de kwaliteit van het materiaal aantast.
Er is echter enige reden voor optimisme.Proctor & Gamble bouwt in samenwerking met PureCycle Technologies een PP-recyclingfabriek in Lawrence County, Ohio, waar gerecycled polypropyleen met een “virgin-achtige” kwaliteit zal worden geproduceerd.
LABORATORIUMKUNSTSTOFFEN ZIJN UITGESLOTEN VAN RECYCLINGSCHEMA'S
Ondanks dat laboratoriumplaten meestal gemaakt zijn van recyclebaar materiaal, is het een algemene misvatting dat alle laboratoriummaterialen vervuild zijn.Deze veronderstelling betekent dat reagensplaten, zoals alle kunststoffen in de gezondheidszorg en laboratoria over de hele wereld, automatisch zijn uitgesloten van recyclingprogramma's, zelfs als sommige niet vervuild zijn.Enige voorlichting op dit gebied kan nuttig zijn om dit te bestrijden.
Daarnaast worden nieuwe oplossingen gepresenteerd door de bedrijven die laboratoriumapparatuur vervaardigen en zijn universiteiten recyclingprogramma's aan het opzetten.
De Thermal Compaction Group heeft oplossingen ontwikkeld waarmee ziekenhuizen en onafhankelijke laboratoria kunststoffen ter plaatse kunnen recyclen.Ze kunnen kunststoffen bij de bron scheiden en het polypropyleen omzetten in vaste briketten die kunnen worden gerecycled.
Universiteiten hebben interne ontsmettingsmethoden ontwikkeld en onderhandeld met polypropyleenrecyclingfabrieken om het ontsmette plastic in te zamelen.Het gebruikte plastic wordt vervolgens in een machine gepelleteerd en voor allerlei andere producten gebruikt.
SAMENGEVAT
Reagensplatenzijn een alledaags laboratoriumverbruiksartikel dat bijdraagt aan de geschatte 5,5 miljoen ton plastic laboratoriumafval dat in 2014 door zo'n 20.500 onderzoeksinstellingen wereldwijd werd gegenereerd. 133.000 ton van dit jaarlijkse afval is afkomstig van de NHS en slechts 5% ervan is recyclebaar.
Verlopen reagensplaten die van oudsher zijn uitgesloten van recyclingprogramma's dragen bij aan dit afval en de milieuschade veroorzaakt door kunststoffen voor eenmalig gebruik.
Er zijn uitdagingen die moeten worden overwonnen bij het recyclen van reagensplaten en ander laboratoriumplastic, waardoor het recyclen uiteindelijk minder energie kost dan het maken van nieuwe producten.
Hergebruik of recyclingPlaten met 96 putjesHet zijn beide milieuvriendelijke manieren om met gebruikte en verlopen platen om te gaan.Er zijn echter problemen verbonden aan zowel de recycling van polypropyleen als de acceptatie van gebruikt plastic uit onderzoeks- en NHS-laboratoria, evenals aan het hergebruik van platen.
Er worden inspanningen geleverd om het wassen en recyclen, evenals de recycling en acceptatie van laboratoriumafval, te verbeteren.Er worden nieuwe technologieën ontwikkeld en geïmplementeerd in de hoop dat we op een milieuvriendelijkere manier met reagensplaten kunnen omgaan.
Er zijn op dit gebied nog enkele barrières die moeten worden overwonnen, evenals verder onderzoek en onderwijs door laboratoria en industrieën die op dit gebied actief zijn.
Posttijd: 23 november 2022