Również laboratoria mogą aktywnie i świadomie minimalizować swój negatywny wpływ na środowisko. W związku z tym placówki badawcze są pod coraz większą presją, aby wdrażać bardziej zrównoważone praktyki, skutecznie redukując swoje obciążenie ekologiczne. Zrównoważony rozwój nie jest już opcją – jest koniecznością. Co konkretnie można zrobić, aby badania naukowe i przemysł chemiczny stały się bardziej przyjazne dla środowiska?

Bioplastik w laboratorium – od probówki do pipety

Szklane elementy wyposażenia laboratoryjnego, takie jak probówki, szalki, zlewki czy pojemniki na próbki, zostały w większości zastąpione przez ich odpowiedniki z tworzyw sztucznych. Niestety, tworzywa wytwarzane z paliw kopalnych przyczyniają się do zanieczyszczenia środowiska, a jednocześnie są trudne do recyklingu i nie ulegają biodegradacji. Biotworzywa są obiecującą alternatywą. Materiały te, pochodzące z zasobów odnawialnych, przynoszą korzyści środowiskowe, takie jak ograniczenie zużycia energii nieodnawialnej i niższa emisja. 

Jednym z najczęściej stosowanych bioplastików jest kwas polimlekowy (PLA). Jest to dobrze przebadane tworzywo biodegradowalne, które można wytworzyć z odnawialnych zasobów, np. kukurydzy, trzciny cukrowej czy buraków cukrowych. Możliwość zastosowania PLA w jednorazowym sprzęcie laboratoryjnym stwarza realną szansę na zastąpienie tworzyw sztucznych pochodzenia petrochemicznego. Obecnie dostępny na rynku kwas polimlekowy jest wykorzystywany do produkcji głównie drobnego sprzętu jednorazowego użytku, takiego jak szalki Petriego, probówki, końcówki do pipet, opakowania na próbki, pudełka czy tace. Ponadto jest on często używany jako filament do drukowania 3D wybranego asortymentu laboratoryjnego. Co ważne, produkty wykonane z PLA mogą być kompostowane w warunkach przemysłowych, gdzie ulegają pełnej biodegradacji. Możliwe jest również ich spalanie.

Biodegradowalne środki ochrony osobistej

Wykorzystanie środków ochrony osobistej w laboratorium jest absolutnie kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa pracowników, jednak generowana przez nie wysoka ilość jednorazowych odpadów wzbudza poważne obawy środowiskowe. Rozwiązaniem tego problemu może być zastosowanie biodegradowalnych odpowiedników. Są one wykonane z materiałów naturalnych lub inżynieryjnych, które w określonych warunkach środowiskowych rozkładają się na nieszkodliwe substancje w stosunkowo krótkim czasie. Materiały te zostały zaprojektowane w taki sposób, aby zachować właściwości ochronne, jednocześnie będąc przyjazne dla środowiska.

Wśród kluczowych biodegradowalnych środków ochrony wyróżnia się:

* biodegradowalne maski na twarz – zastępują warstwy syntetyczne materiałami, takimi jak PLA lub włókno bambusowe,

* rękawiczki biodegradowalne – wykorzystują kauczuk naturalny lub bioplastikowe alternatywy dla nitrylu i lateksu,

* biodegradowalne fartuchy laboratoryjne – wykonane są z biopolimerów lub materiałów na bazie celulozy.

Energooszczędny sprzęt laboratoryjny

Bez wątpienia laboratoria należą do jednostek o znacznym zużyciu energii.  W dużym stopniu polegają na urządzeniach pracujących w trybie ciągłym, takich jak zamrażarki czy instrumenty analityczne. Na szczęście nowe technologie oferują nierzadko tę samą wydajność, przy znacznie niższym zapotrzebowaniu na energię. Obecnie dostępny jest coraz szerszy wachlarz energooszczędnych urządzeń. Wśród nich można znaleźć lodówki wykorzystujące zaawansowaną izolację, wysokowydajne wirówki z silnikami o niskiej mocy i krótszymi cyklami pracy czy autoklawy z wbudowanymi systemami recyrkulacji wody, automatycznym wyłączaniem dopływu pary oraz kalendarzowym uruchamianiem i wyłączaniem. Ciekawymi rozwiązaniami są wyciągi laboratoryjne o zmiennej objętości powietrza dynamicznie regulujące przepływ w zależności od położenia okna oraz obecności w pomieszczeniu, a także systemy wentylacji sterowane zapotrzebowaniem i odpowiednio regulujące wymianę powietrza na godzinę. Na popularności zyskują również urządzenia zasilane energią słoneczną, jak np. kompaktowe spektrofotometry UV-ViS – działają w oparciu o energię odnawialną i nadają się do pracy w terenie lub w środowiskach o ograniczonych zasobach. Zmniejszają one zależność od sieci energetycznej i emisję dwutlenku węgla.

Efektywne metody odzyskiwania rozpuszczalników

Zużycie rozpuszczalników w laboratoriach chemicznych jest bardzo wysokie – często stanowi największą część odpadów niebezpiecznych i znaczący udział w całkowitym śladzie węglowym placówki. Zamiast wyrzucać je jako odpady, rozpuszczalniki potencjalnie mogą być oczyszczane i przywracane do stanu umożliwiającego ich ponowne wykorzystanie. Popularne rozpuszczalniki, które łatwo poddać recyklingowi, to: aceton, ksyleny i acetonitryl. Działanie systemów odzysku rozpuszczalników opiera się na separacji i oczyszczaniu, gdzie zanieczyszczenia ze zużytego rozpuszczalnika są usuwane różnymi metodami. Do najczęściej wykorzystywanych metod należą: destylacja, odparowanie, adsorpcja czy techniki membranowe.

W praktyce laboratoria decydujące się na recykling rozpuszczalników, wybierają najczęściej w pełni zautomatyzowane systemy destylacji frakcyjnej. Nowoczesne urządzenia działają niezależnie po skonfigurowaniu, wymagając minimalnego nadzoru ze strony pracownika. Urządzenia te są często dedykowane do konkretnych grup rozpuszczalników. Czas cyklu destylacyjnego można łatwo konfigurować, w zależności od rodzaju rozpuszczalnika, a w przypadku mieszaniny – od proporcji poszczególnych składników. Konstrukcja systemów destylacyjnych zapewnia bezpieczeństwo, minimalizując ryzyko niekontrolowanego wycieku czy ulatniania niebezpiecznych par. Mniej popularne, ale również stosowane, są procesy membranowe. To techniki pozwalające na separację zanieczyszczeń o wymiarach cząstek na poziomie molekularnym lub jonowym. Wykorzystują dedykowane membrany, które – działając jak filtr – zatrzymują na swojej powierzchni zanieczyszczenia.