BRUKSANVISNINGER
Siden reagensplaten ble oppfunnet i 1951, har den blitt essensiell i mange bruksområder, inkludert klinisk diagnostikk, molekylærbiologi og cellebiologi, samt innen matanalyse og farmasi. Reagensplatens betydning bør ikke undervurderes, ettersom nyere vitenskapelige anvendelser som involverer høykapasitetsscreening tilsynelatende ville være umulige.
Disse platene brukes i en rekke bruksområder innen helsevesen, akademia, farmasi og rettsmedisin, og er laget av engangsplast. Det betyr at når de er brukt, pakkes de i poser og sendes til søppelfyllinger eller kastes ved forbrenning – ofte uten energigjenvinning. Når disse platene sendes til avfall, bidrar de til noen av de anslåtte 5,5 millioner tonnene med plastavfall fra laboratorier som genereres hvert år. Ettersom plastforurensning er i ferd med å bli et globalt problem med økende bekymring, reiser det spørsmålet – kan utløpte reagensplater kastes på en mer miljøvennlig måte?
Vi diskuterer om vi kan gjenbruke og resirkulere reagensplater, og utforsker noen av de tilhørende problemstillingene.
HVA ER REAGENSPLATTER LAGET AV?
Reagensplater er produsert av den resirkulerbare termoplasten polypropylen. Polypropylen er godt egnet som laboratorieplast på grunn av dens egenskaper – et rimelig, lett og slitesterkt materiale med et allsidig temperaturområde. Det er også sterilt, robust og lett å forme, og i teorien er det enkelt å kaste bort. De kan også lages av polystyren og andre materialer.
Polypropylen og andre plasttyper, inkludert polystyren, som ble laget for å bevare naturen mot utarming og overutnyttelse, forårsaker nå stor miljøbekymring. Denne artikkelen fokuserer på plater produsert av polypropylen.
AVHENDING AV REAGENSPLATTER
Utgåtte reagensplater fra de fleste private og offentlige laboratorier i Storbritannia kastes på to måter. De blir enten «pakket» i poser og sendt til søppelfyllinger, eller de blir brent. Begge disse metodene er skadelige for miljøet.
Deponi
Når plastprodukter først er begravd på en søppelfylling, tar det mellom 20 og 30 år før de brytes ned naturlig. I løpet av denne tiden kan tilsetningsstoffene som brukes i produksjonen, og som inneholder giftstoffer som bly og kadmium, gradvis sive gjennom bakken og spre seg til grunnvannet. Dette kan ha ekstremt skadelige konsekvenser for flere biosystemer. Det er en prioritet å holde reagensplatene unna bakken.
FORBRANNING
Forbrenningsanlegg brenner avfall, som i stor skala kan produsere brukbar energi. Når forbrenning brukes som metode for å ødelegge reagensplater, oppstår følgende problemer:
● Når reagensplater brennes, kan de slippe ut dioksiner og vinylklorid. Begge deler er forbundet med skadelige effekter på mennesker. Dioksiner er svært giftige og kan forårsake kreft, reproduksjons- og utviklingsproblemer, skade på immunforsvaret og kan forstyrre hormoner [5]. Vinylklorid øker risikoen for en sjelden form for leverkreft (hepatisk angiosarkom), samt hjerne- og lungekreft, lymfom og leukemi.
● Farlig aske kan forårsake både kortsiktige effekter (som kvalme og oppkast) og langsiktige effekter (som nyreskade og kreft).
● Utslipp av klimagasser fra forbrenningsanlegg og andre kilder som diesel- og bensinbiler bidrar til luftveissykdommer.
● Vestlige land sender ofte avfall til utviklingsland for forbrenning, som i noen tilfeller skjer på ulovlige anlegg, hvor giftige gasser raskt blir en helsefare for innbyggerne, noe som fører til alt fra hudutslett til kreft.
● I henhold til Miljøverndepartementets retningslinjer bør avhending ved forbrenning være siste utvei
PROBLEMETS OMFANG
NHS alene produserer 133 000 tonn plast årlig, hvorav bare 5 % er resirkulerbart. Noe av dette avfallet kan tilskrives reagensplaten. Som NHS kunngjorde sitt initiativ «For a Greener NHS» [2], er de forpliktet til å introdusere innovativ teknologi for å redusere karbonavtrykket ved å bytte fra engangsutstyr til gjenbrukbart utstyr der det er mulig. Resirkulering eller gjenbruk av polypropylenreagensplater er begge alternativer for å avhende plater på en mer miljøvennlig måte.
GJENBRUK AV REAGENSPLATTER
96-brønnsplaterkan i teorien gjenbrukes, men det er en rekke faktorer som gjør at dette ofte ikke er levedyktig. Disse er:
● Det er ekstremt tidkrevende å vaske dem før de brukes igjen
● Det er kostnader forbundet med rengjøring, spesielt med løsemidlene
● Hvis det er brukt fargestoffer, kan de organiske løsningsmidlene som kreves for å fjerne fargestoffene, løse opp platen
● Alle løsemidler og vaskemidler som brukes i rengjøringsprosessen må fjernes fullstendig
● Tallerkenen må vaskes umiddelbart etter bruk
For at en tallerken skal kunne brukes om igjen, må den ikke kunne skilles fra det originale produktet etter rengjøringsprosessen. Det finnes også andre komplikasjoner å vurdere, for eksempel hvis platene har blitt behandlet for å forbedre proteinbindingen, kan vaskeprosedyren også endre bindingsegenskapene. Platen vil ikke lenger være den samme som originalen.
Hvis laboratoriet ditt ønsker å gjenbrukereagensplater, kan automatiserte platevaskere som denne være et levedyktig alternativ.
GJENVINNING AV REAGENSPLATER
Det er fem trinn involvert i resirkulering av tallerkener. De tre første trinnene er de samme som for resirkulering av andre materialer, men de to siste er kritiske.
● Samling
● Sortering
● Rengjøring
● Gjenvinning ved smelting – det innsamlede polypropylenet mates inn i en ekstruder og smeltes ved 2400 °C og pelleteres
● Produksjon av nye produkter av resirkulert PP
UTFORDRINGER OG MULIGHETER VED GJENVINNING AV REAGENSPLATTER
Resirkulering av reagensplater krever mye mindre energi enn å lage nye produkter fra fossilt brensel [4], noe som gjør det til et lovende valg. Det er imidlertid en rekke hindringer som må tas i betraktning.
POLYPROPYLEN GJENVINNES DÅRLIG
Selv om polypropylen kan resirkuleres, har det inntil nylig vært et av de minst resirkulerte produktene i verden (i USA antas det å bli resirkulert med en rate på under 1 prosent for gjenvinning etter forbruk). Det er to hovedgrunner til dette:
● Separasjon – Det finnes 12 forskjellige typer plast, og det er svært vanskelig å separere og resirkulere dem. Selv om Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps og PLASTIX har utviklet ny kamerateknologi som kan se forskjell på plasten, er den ikke vanlig i bruk, så plast må sorteres manuelt ved kilden eller med unøyaktig nær-infrarød teknologi.
● Endringer i egenskaper – Polymeren mister sin styrke og fleksibilitet gjennom gjentatte resirkuleringsepisoder. Bindingene mellom hydrogenet og karbonet i forbindelsen blir svakere, noe som påvirker materialets kvalitet.
Det er imidlertid noe grunn til optimisme. Proctor & Gamble bygger i samarbeid med PureCycle Technologies et PP-resirkuleringsanlegg i Lawrence County, Ohio, som skal lage resirkulert polypropylen med en «jomfrulignende» kvalitet.
LABORATORIUMPLAST ER UNNTAKET FRA GJENVINNINGSORDNINGER
Selv om laboratorieplater vanligvis er laget av et resirkulerbart materiale, er det en vanlig misforståelse at alt laboratoriemateriale er forurenset. Denne antagelsen betyr at reagensplater, som all plast i helsevesenet og laboratorier rundt om i verden, automatisk har blitt ekskludert fra resirkuleringsordninger, selv der noe ikke er forurenset. Litt opplæring på dette området kan være nyttig for å bekjempe dette.
I tillegg til dette presenteres nye løsninger av selskapene som produserer laboratorieutstyr, og universiteter etablerer resirkuleringsprogrammer.
Thermal Compaction Group har utviklet løsninger som gjør det mulig for sykehus og uavhengige laboratorier å resirkulere plast på stedet. De kan sortere plast ved kilden og gjøre polypropylenet om til faste briketter som kan sendes til resirkulering.
Universitetene har utviklet interne dekontamineringsmetoder og forhandlet med polypropylen-resirkuleringsanlegg for å samle inn den dekontaminerte plasten. Den brukte plasten blir deretter pelletert i en maskin og brukt til en rekke andre produkter.
I SAMMENDRAG
Reagensplaterer et daglig forbruksvare i laboratoriet som bidrar til de anslåtte 5,5 millioner tonnene med plastavfall fra laboratorier generert av rundt 20 500 forskningsinstitusjoner over hele verden i 2014. 133 000 tonn av dette årlige avfallet kommer fra NHS, og bare 5 % av det er resirkulerbart.
Utgåtte reagensplater som historisk sett har vært ekskludert fra resirkuleringsordninger bidrar til dette avfallet og miljøskadene forårsaket av engangsplast.
Det er utfordringer som må overvinnes når det gjelder resirkulering av reagensplater og annet plastutstyr til laboratoriet, noe som kan føre til at det tar mindre energi å resirkulere sammenlignet med å lage nye produkter.
Gjenbruk eller resirkulering96-brønnsplaterer begge miljøvennlige måter å håndtere brukte og utgåtte tallerkener på. Det er imidlertid vanskeligheter knyttet til både resirkulering av polypropylen og aksept av brukt plast fra forsknings- og NHS-laboratorier, samt gjenbruk av tallerkener.
Arbeidet med å forbedre vask og resirkulering, samt resirkulering og mottak av laboratorieavfall, pågår. Nye teknologier utvikles og implementeres i håp om at vi kan avhende reagensplater på en mer miljøvennlig måte.
Det er noen barrierer som fortsatt må utfordres på dette området, og det må iverksettes ytterligere forskning og utdanning fra laboratorier og industrier som jobber på dette området.
Publisert: 23. november 2022