APLICAȚII DE UTILIZARE
De la inventarea plăcii de reactivi în 1951, aceasta a devenit esențială în multe aplicații, inclusiv în diagnosticarea clinică, biologia moleculară și biologia celulară, precum și în analiza alimentelor și în industria farmaceutică. Importanța plăcii de reactivi nu ar trebui subestimată, deoarece aplicațiile științifice recente care implică screening de mare randament ar fi aparent imposibile.
Utilizate într-o gamă largă de aplicații în domeniul sănătății, al mediului academic, farmaceutic și criminalistic, aceste plăci sunt construite din plastic de unică folosință. Adică, odată utilizate, sunt ambalate în pungi și trimise la gropile de gunoi sau eliminate prin incinerare - adesea fără recuperare de energie. Aceste plăci, atunci când sunt trimise la deșeuri, contribuie la o parte din cele aproximativ 5,5 milioane de tone de deșeuri de plastic de laborator generate în fiecare an. Deoarece poluarea cu plastic devine o problemă globală de îngrijorare crescândă, se ridică întrebarea - ar putea fi eliminate plăcile de reactivi expirate într-un mod mai ecologic?
Discutăm dacă putem reutiliza și recicla plăcile de reactivi și explorăm unele dintre problemele asociate.
DIN CE SUNT FABRICATE PLĂCILE DE REAGENTI?
Plăcile de reactivi sunt fabricate din polipropilenă, un material termoplastic reciclabil. Polipropilena este foarte potrivită ca plastic de laborator datorită caracteristicilor sale - un material accesibil, ușor, durabil, cu o gamă versatilă de temperatură. De asemenea, este sterilă, robustă și ușor de modelat și, în teorie, este ușor de eliminat. De asemenea, pot fi fabricate din polistiren și alte materiale.
Cu toate acestea, polipropilena și alte materiale plastice, inclusiv polistirenul, care au fost create ca o modalitate de a proteja lumea naturală de epuizare și supraexploatare, cauzează acum o mare îngrijorare de mediu. Acest articol se concentrează pe farfuriile fabricate din polipropilenă.
ELIMINAREA PLĂCILOR DE REACTIVI
Plăcile de reactivi expirate din majoritatea laboratoarelor private și publice din Regatul Unit sunt eliminate în unul din două moduri. Fie sunt „împachetate în saci” și trimise la gropile de gunoi, fie sunt incinerate. Ambele metode sunt dăunătoare mediului.
DEPOZITĂ DE DEPOZITARE
Odată îngropate la o groapă de gunoi, produsele din plastic se biodegradează în mod natural în 20-30 de ani. În acest timp, aditivii utilizați în producția lor, care conțin toxine precum plumbul și cadmiul, se pot infiltra treptat prin sol și se pot răspândi în apele subterane. Acest lucru poate avea consecințe extrem de dăunătoare pentru mai multe biosisteme. Nu se poate ajunge în pământ la plăcile de reactivi.
INCINERARE
Incineratoarele ard deșeuri, care, atunci când sunt utilizate la scară largă, pot produce energie utilizabilă. Atunci când incinerarea este utilizată ca metodă de distrugere a plăcilor de reactivi, apar următoarele probleme:
● Când plăcile de reactivi sunt incinerate, acestea pot elibera dioxine și clorură de vinil. Ambele sunt asociate cu efecte nocive asupra oamenilor. Dioxinele sunt foarte toxice și pot provoca cancer, probleme de reproducere și dezvoltare, leziuni ale sistemului imunitar și pot interfera cu hormonii [5]. Clorura de vinil crește riscul unei forme rare de cancer hepatic (angiosarcom hepatic), precum și al cancerului cerebral și pulmonar, al limfomului și al leucemiei.
● Cenușa periculoasă poate provoca atât efecte pe termen scurt (cum ar fi greață și vărsături), cât și efecte pe termen lung (cum ar fi leziuni renale și cancer).
● Emisiile de gaze cu efect de seră provenite de la incineratoare și alte surse, precum vehiculele pe motorină și benzină, contribuie la bolile respiratorii.
● Țările occidentale expediază adesea deșeuri către țările în curs de dezvoltare pentru incinerare, care în unele cazuri se face în instalații ilegale, unde vaporii lor toxici devin rapid un pericol pentru sănătatea locuitorilor, ducând la diverse afecțiuni, de la erupții cutanate până la cancer.
● Conform politicii Departamentului Mediului, incinerarea ar trebui să fie ultima soluție.
AMPLITUDINEA PROBLEMEI
Numai NHS produce 133.000 de tone de plastic anual, doar 5% din acesta fiind reciclabil. O parte din aceste deșeuri pot fi atribuite plăcii de reactivi. După cum a anunțat inițiativa „Pentru un NHS mai verde” [2], NHS se angajează să introducă tehnologii inovatoare pentru a-și reduce amprenta de carbon prin trecerea de la echipamente de unică folosință la cele reutilizabile, acolo unde este posibil. Reciclarea sau reutilizarea plăcilor de reactivi din polipropilenă sunt ambele opțiuni de eliminare a plăcilor într-un mod mai ecologic.
REUTILIZAREA PLĂCILOR DE REACTIVI
Plăci cu 96 de godeuripoate fi reutilizat în teorie, dar există o serie de factori care fac ca acest lucru să nu fie adesea viabil. Aceștia sunt:
● Spălarea lor pentru reutilizare consumă extrem de mult timp
● Există un cost asociat curățării lor, în special cu solvenții
● Dacă s-au folosit coloranți, solvenții organici necesari pentru îndepărtarea coloranților pot dizolva placa
● Toți solvenții și detergenții utilizați în procesul de curățare trebuie îndepărtați complet.
● Farfuria trebuie spălată imediat după utilizare
Pentru ca o placă să poată fi reutilizată, aceasta trebuie să fie imposibil de distins de produsul original după procesul de curățare. Există și alte complicații de luat în considerare, cum ar fi, dacă plăcile au fost tratate pentru a îmbunătăți legarea proteinelor, procedura de spălare poate modifica și proprietățile de legare. Placa nu ar mai fi aceeași cu originalul.
Dacă laboratorul dumneavoastră dorește să reutilizezeplăci de reactivi, mașinile automate de spălat plăci, cum ar fi aceasta, ar putea fi o opțiune viabilă.
RECICLAREA PLĂCILOR DE REACTIVI
Reciclarea farfuriilor implică cinci etape. Primele trei etape sunt aceiași ca și în cazul reciclării altor materiale, dar ultimele două sunt critice.
● Colecție
● Sortare
● Curățenie
● Reprocesare prin topire – polipropilena colectată este introdusă într-un extruder și topită la 2.400 °C și granulată
● Producerea de produse noi din PP reciclat
PROVOCĂRI ȘI OPORTUNITĂȚI ÎN RECICLAREA PLĂCILOR DE REACTIVI
Reciclarea plăcilor de reactivi consumă mult mai puțină energie decât crearea de noi produse din combustibili fosili [4], ceea ce o face o alegere promițătoare. Cu toate acestea, există o serie de obstacole care trebuie luate în considerare.
POLIPROPILENA ESTE PROAST RECICLATĂ
Deși polipropilena poate fi reciclată, până de curând a fost unul dintre produsele cel mai puțin reciclate la nivel mondial (în SUA se consideră că este reciclată într-o rată sub 1% pentru recuperarea post-consum). Există două motive cheie pentru aceasta:
● Separare – Există 12 tipuri diferite de materiale plastice și este foarte dificil să se facă diferența între diferitele tipuri, ceea ce face dificilă separarea și reciclarea lor. Deși Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps și PLASTIX au dezvoltat o nouă tehnologie a camerelor care poate face diferența între materialele plastice, aceasta nu este utilizată în mod obișnuit, așa că plasticul trebuie sortat manual la sursă sau prin tehnologie inexactă în infraroșu apropiat.
● Modificări ale proprietăților – Polimerul își pierde rezistența și flexibilitatea prin episoade succesive de reciclare. Legăturile dintre hidrogen și carbon din compus devin mai slabe, afectând calitatea materialului.
Totuși, există motive de optimism. Proctor & Gamble, în parteneriat cu PureCycle Technologies, construiește o fabrică de reciclare a PP în comitatul Lawrence, Ohio, care va produce polipropilenă reciclată cu o calitate „asemănătoare celei virgine”.
MATERIALELE PLASTIC DE LABORATOR SUNT EXCLUSE DIN SCHEMELE DE RECICLARE
Deși plăcile de laborator sunt de obicei fabricate dintr-un material reciclabil, este o concepție greșită des întâlnită că toate materialele de laborator sunt contaminate. Această presupunere înseamnă că plăcile de reactivi, la fel ca toate materialele plastice din domeniul sănătății și laboratoarele din întreaga lume, au fost excluse automat din schemele de reciclare, chiar și acolo unde unele nu sunt contaminate. Puțină educație în acest domeniu ar putea fi utilă pentru a combate acest lucru.
Pe lângă acestea, companiile care produc echipamente de laborator prezintă soluții inovatoare, iar universitățile implementează programe de reciclare.
Grupul de Compactare Termică a dezvoltat soluții care permit spitalelor și laboratoarelor independente să recicleze materialele plastice la fața locului. Aceștia pot separa materialele plastice la sursă și transforma polipropilena în brichete solide care pot fi trimise spre reciclare.
Universitățile au dezvoltat metode interne de decontaminare și au negociat cu instalațiile de reciclare a polipropilenei pentru a colecta plasticul decontaminat. Plasticul folosit este apoi granulat într-o mașină și utilizat pentru o varietate de alte produse.
ÎN CONCLUZIE
Plăci de reactivisunt un consumabil de laborator de zi cu zi, contribuind la cele aproximativ 5,5 milioane de tone de deșeuri de plastic de laborator generate de aproximativ 20.500 de instituții de cercetare din întreaga lume în 2014, 133.000 de tone din aceste deșeuri anuale provin de la NHS și doar 5% din acestea sunt reciclabile.
Plăcile de reactivi expirate, care au fost excluse în mod tradițional din schemele de reciclare, contribuie la aceste deșeuri și la daunele ecologice cauzate de materialele plastice de unică folosință.
Există provocări care trebuie depășite în reciclarea plăcilor de reactivi și a altor articole din plastic de laborator, a căror reciclare poate necesita mai puțină energie în comparație cu crearea de produse noi.
Reutilizarea sau reciclareaPlăci cu 96 de godeurisunt ambele modalități ecologice de a gestiona farfuriile uzate și expirate. Cu toate acestea, există dificultăți asociate atât cu reciclarea polipropilenei, cât și cu acceptarea plasticului uzat din laboratoarele de cercetare și NHS, precum și cu reutilizarea farfuriilor.
Eforturile de îmbunătățire a spălării și reciclării, precum și a reciclării și acceptării deșeurilor de laborator sunt în curs de desfășurare. Se dezvoltă și se implementează noi tehnologii în speranța că vom putea elimina plăcile de reactivi într-un mod mai ecologic.
Există încă unele bariere care trebuie depășite în acest domeniu și laboratoarele și industriile care lucrează în acest domeniu necesită cercetări și educație suplimentare.
Data publicării: 23 noiembrie 2022