ỨNG DỤNG SỬ DỤNG
Kể từ khi phát minh ra tấm phản ứng vào năm 1951, nó đã trở nên thiết yếu trong nhiều ứng dụng; bao gồm chẩn đoán lâm sàng, sinh học phân tử và sinh học tế bào, cũng như trong phân tích thực phẩm và dược phẩm. Tầm quan trọng của tấm phản ứng không nên bị đánh giá thấp vì các ứng dụng khoa học gần đây liên quan đến sàng lọc thông lượng cao dường như là không thể.
Được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau trong chăm sóc sức khỏe, học thuật, dược phẩm và pháp y, những tấm này được chế tạo bằng nhựa dùng một lần. Nghĩa là, sau khi sử dụng, chúng được đóng gói và gửi đến các bãi chôn lấp hoặc xử lý bằng cách đốt - thường không thu hồi năng lượng. Những tấm này khi được gửi đi để thải bỏ góp phần tạo nên một phần trong số 5,5 triệu tấn rác thải nhựa trong phòng thí nghiệm được tạo ra mỗi năm. Khi ô nhiễm nhựa đang trở thành vấn đề toàn cầu đáng lo ngại ngày càng tăng, điều này đặt ra câu hỏi - liệu những tấm thuốc thử hết hạn có thể được xử lý theo cách thân thiện hơn với môi trường hay không?
Chúng tôi thảo luận về việc liệu chúng ta có thể tái sử dụng và tái chế các đĩa thuốc thử hay không và tìm hiểu một số vấn đề liên quan.
TẤM THUỐC THỬ ĐƯỢC LÀM TỪ GÌ?
Tấm thuốc thử được sản xuất từ nhựa nhiệt dẻo tái chế, polypropylene. Polypropylene rất phù hợp làm nhựa phòng thí nghiệm do các đặc tính của nó – một vật liệu giá cả phải chăng, nhẹ, bền, có phạm vi nhiệt độ linh hoạt. Nó cũng vô trùng, chắc chắn và dễ đúc, và về mặt lý thuyết là dễ thải bỏ. Chúng cũng có thể được làm từ Polystyrene và các vật liệu khác.
Tuy nhiên, polypropylene và các loại nhựa khác bao gồm Polystyrene được tạo ra như một cách để bảo vệ thế giới tự nhiên khỏi sự cạn kiệt và khai thác quá mức, hiện đang gây ra rất nhiều lo ngại về môi trường. Bài viết này tập trung vào các tấm được sản xuất từ Polypropylene.
VỨT BỎ CÁC TẤM THUỐC THỬ
Các tấm thuốc thử hết hạn từ phần lớn các phòng thí nghiệm công và tư của Vương quốc Anh được xử lý theo một trong hai cách. Chúng được "đóng gói" và gửi đến bãi chôn lấp hoặc bị đốt. Cả hai phương pháp này đều có hại cho môi trường.
BÃI RÁC
Sau khi chôn tại bãi chôn lấp, các sản phẩm nhựa mất từ 20 đến 30 năm để phân hủy sinh học tự nhiên. Trong thời gian này, các chất phụ gia được sử dụng trong quá trình sản xuất, chứa các chất độc như chì và cadmium, có thể dần dần thấm qua đất và lan vào nước ngầm. Điều này có thể gây ra hậu quả cực kỳ có hại cho một số hệ thống sinh học. Giữ các tấm phản ứng ra khỏi mặt đất là ưu tiên hàng đầu.
ĐỐT THẢI
Lò đốt rác đốt chất thải, khi được thực hiện trên quy mô lớn có thể tạo ra năng lượng hữu ích. Khi đốt rác được sử dụng làm phương pháp phá hủy các tấm thuốc thử, các vấn đề sau đây phát sinh:
● Khi đốt các tấm thuốc thử, chúng có thể thải ra dioxin và vinyl clorua. Cả hai đều có liên quan đến các tác động có hại đối với con người. Dioxin cực kỳ độc hại và có thể gây ung thư, các vấn đề về sinh sản và phát triển, tổn thương hệ thống miễn dịch và có thể can thiệp vào hormone [5]. Vinyl clorua làm tăng nguy cơ mắc một dạng ung thư gan hiếm gặp (u mạch máu gan), cũng như ung thư não và phổi, u lympho và bệnh bạch cầu.
● Tro độc hại có thể gây ra cả tác động ngắn hạn (như buồn nôn và nôn) cho đến tác động dài hạn (như tổn thương thận và ung thư).
● Khí thải nhà kính từ lò đốt rác và các nguồn khác như xe chạy bằng dầu diesel và xăng góp phần gây ra bệnh về đường hô hấp.
● Các nước phương Tây thường vận chuyển rác thải đến các nước đang phát triển để đốt, trong một số trường hợp là tại các cơ sở bất hợp pháp, nơi khí độc nhanh chóng trở thành mối nguy hại cho sức khỏe của cư dân, dẫn đến mọi thứ từ phát ban trên da đến ung thư.
● Theo chính sách của Bộ Môi trường, việc xử lý bằng cách đốt phải là biện pháp cuối cùng
QUY MÔ CỦA VẤN ĐỀ
Riêng NHS tạo ra 133.000 tấn nhựa mỗi năm, trong đó chỉ có 5% có thể tái chế. Một số chất thải này có thể là do đĩa thuốc thử. Khi NHS tuyên bố rằng đó là NHS Xanh hơn [2], họ cam kết giới thiệu công nghệ tiên tiến để giúp giảm lượng khí thải carbon bằng cách chuyển từ thiết bị dùng một lần sang thiết bị có thể tái sử dụng khi có thể. Tái chế hoặc tái sử dụng đĩa thuốc thử Polypropylene đều là những lựa chọn để xử lý đĩa theo cách thân thiện hơn với môi trường.
TÁI SỬ DỤNG CÁC TẤM THUỐC THỬ
96 Tấm giếngvề mặt lý thuyết có thể được tái sử dụng, nhưng có một số yếu tố có nghĩa là điều này thường không khả thi. Đó là:
● Việc giặt chúng để sử dụng lại rất tốn thời gian
● Có chi phí liên quan đến việc vệ sinh chúng, đặc biệt là với dung môi
● Nếu thuốc nhuộm đã được sử dụng, dung môi hữu cơ cần thiết để loại bỏ thuốc nhuộm có thể hòa tan tấm
● Tất cả các dung môi và chất tẩy rửa được sử dụng trong quá trình vệ sinh cần phải được loại bỏ hoàn toàn
● Đĩa cần được rửa sạch ngay sau khi sử dụng
Để có thể tái sử dụng một tấm, các tấm cần phải không thể phân biệt được với sản phẩm ban đầu sau quá trình làm sạch. Cũng có những biến chứng khác cần xem xét, chẳng hạn như nếu các tấm đã được xử lý để tăng cường liên kết protein, quy trình rửa cũng có thể làm thay đổi các đặc tính liên kết. Tấm sẽ không còn giống như bản gốc nữa.
Nếu phòng thí nghiệm của bạn muốn tái sử dụngtấm thuốc thửmáy rửa đĩa tự động như thế này có thể là một lựa chọn khả thi.
TÁI CHẾ TẤM THUỐC THỬ
Có năm bước liên quan đến quá trình tái chế đĩa. Ba bước đầu tiên giống như tái chế các vật liệu khác nhưng hai bước cuối cùng rất quan trọng.
● Bộ sưu tập
● Phân loại
● Vệ sinh
● Xử lý lại bằng cách nấu chảy – polypropylene thu thập được đưa vào máy đùn và nấu chảy ở nhiệt độ 4.640 °F (2.400 °C) và tạo thành viên
● Sản xuất sản phẩm mới từ PP tái chế
THÁCH THỨC VÀ CƠ HỘI TRONG VIỆC TÁI CHẾ CÁC TẤM THUỐC THỬ
Việc tái chế các tấm thuốc thử tốn ít năng lượng hơn nhiều so với việc tạo ra các sản phẩm mới từ nhiên liệu hóa thạch [4], điều này khiến nó trở thành lựa chọn đầy hứa hẹn. Tuy nhiên, có một số trở ngại cần phải được cân nhắc.
POLYPROPYLENE ĐƯỢC TÁI CHẾ KÉM
Mặc dù polypropylene có thể được tái chế, nhưng cho đến gần đây, nó vẫn là một trong những sản phẩm ít được tái chế nhất trên toàn thế giới (ở Hoa Kỳ, người ta cho rằng tỷ lệ tái chế của nó dưới 1 phần trăm đối với việc thu hồi sau khi tiêu dùng). Có hai lý do chính cho điều này:
● Phân loại – Có 12 loại nhựa khác nhau và rất khó để phân biệt các loại khác nhau khiến việc phân loại và tái chế chúng trở nên khó khăn. Mặc dù công nghệ camera mới đã được Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps và PLASTIX phát triển có thể phân biệt các loại nhựa, nhưng nó không được sử dụng phổ biến nên nhựa cần được phân loại thủ công tại nguồn hoặc bằng công nghệ hồng ngoại gần không chính xác.
● Thay đổi tính chất – Polyme mất đi độ bền và tính linh hoạt qua các đợt tái chế liên tiếp. Liên kết giữa hydro và carbon trong hợp chất trở nên yếu hơn, ảnh hưởng đến chất lượng của vật liệu.
Tuy nhiên, vẫn có một số lý do để lạc quan. Proctor & Gamble hợp tác với PureCycle Technologies đang xây dựng một nhà máy tái chế PP tại Quận Lawrence, Ohio, nơi sẽ tạo ra polypropylen tái chế có chất lượng “giống như nguyên chất”.
NHỰA PHÒNG THÍ NGHIỆM BỊ LOẠI TRỪ KHỎI CÁC KẾ HOẠCH TÁI CHẾ
Mặc dù các tấm đĩa thí nghiệm thường được làm từ vật liệu có thể tái chế, nhưng có một quan niệm sai lầm phổ biến là tất cả các vật liệu thí nghiệm đều bị ô nhiễm. Giả định này có nghĩa là các tấm đĩa thuốc thử, giống như tất cả các loại nhựa trong chăm sóc sức khỏe và phòng thí nghiệm trên toàn thế giới, đã tự động bị loại khỏi các chương trình tái chế, ngay cả khi một số không bị ô nhiễm. Một số giáo dục trong lĩnh vực này có thể hữu ích để chống lại điều này.
Cùng với đó, các công ty sản xuất đồ dùng phòng thí nghiệm cũng đưa ra những giải pháp mới và các trường đại học cũng đang thiết lập các chương trình tái chế.
Nhóm Thermal Compaction đã phát triển các giải pháp cho phép các bệnh viện và phòng thí nghiệm độc lập tái chế nhựa tại chỗ. Họ có thể phân loại nhựa tại nguồn và biến polypropylene thành các viên than rắn có thể được gửi đi tái chế.
Các trường đại học đã phát triển các phương pháp khử nhiễm nội bộ và đàm phán với các nhà máy tái chế polypropylene để thu gom nhựa đã khử nhiễm. Nhựa đã qua sử dụng sau đó được tạo thành viên trong máy và được sử dụng cho nhiều sản phẩm khác.
TÓM TẮT
Tấm thuốc thửlà vật tư tiêu hao hàng ngày trong phòng thí nghiệm, góp phần tạo nên khoảng 5,5 triệu tấn rác thải nhựa trong phòng thí nghiệm do khoảng 20.500 viện nghiên cứu trên toàn thế giới thải ra vào năm 2014, 133.000 tấn rác thải hàng năm này đến từ NHS và chỉ có 5% trong số đó có thể tái chế.
Các đĩa thuốc thử đã hết hạn vốn bị loại khỏi các chương trình tái chế đang góp phần tạo ra lượng rác thải này và gây ra thiệt hại cho môi trường do nhựa dùng một lần.
Có những thách thức cần phải vượt qua trong quá trình tái chế đĩa thuốc thử và các đồ dùng bằng nhựa khác trong phòng thí nghiệm, những thứ có thể tốn ít năng lượng hơn để tái chế so với việc tạo ra các sản phẩm mới.
Tái sử dụng hoặc tái chế96 tấm giếngđều là những cách thân thiện với môi trường để xử lý đĩa đã qua sử dụng và hết hạn. Tuy nhiên, có những khó khăn liên quan đến cả việc tái chế polypropylene và việc chấp nhận nhựa đã qua sử dụng từ các phòng thí nghiệm nghiên cứu và NHS cũng như việc tái sử dụng đĩa.
Những nỗ lực cải thiện việc rửa và tái chế, cũng như việc tái chế và tiếp nhận chất thải phòng thí nghiệm, đang được tiến hành. Các công nghệ mới đang được phát triển và triển khai với hy vọng rằng chúng ta có thể xử lý các đĩa thuốc thử theo cách thân thiện hơn với môi trường.
Vẫn còn một số rào cản cần được giải quyết trong lĩnh vực này và các phòng thí nghiệm và ngành công nghiệp hoạt động trong lĩnh vực này cần tiếp tục nghiên cứu và đào tạo thêm.
Thời gian đăng: 23-11-2022