Смогут ли лаборатории преодолеть зависимость от пластика?

Источник

Переводчик: Ольга Муржа

Редактор: Ольга Загорова

Многие упускают из виду, что именно научные сотрудники больше всех используют неперерабатываемые материалы. Сейчас некоторые университеты пытаются помочь им побороть эту привычку.

Элис Белл


В сфере биомедицины используется огромное количество одноразового пластика. Фото: Дэниел Стир из «Твэнти Твэнти» (Twenty Twenty) и Мирен Мараньон из «Ист Фотогрэфик» (East Photographic)


Сферу научных исследований обычно не причисляют к потребителям одноразового пластика, однако это так, причем наибольшая доля потребления приходится на биомедицину. Пластиковые чашки Петри, бутылки различных форм и размеров, несколько видов перчаток, сумасшедшее количество пипеток и микродозаторов, кучи трубочек и флаконов: все это стало предметами обихода в научных исследованиях. Многие из нас не пользуются подобными приспособлениями, но без них не было бы знаний, технологий, товаров имедикаментов, которыми мы все пользуемся. В XXI веке они жизненно необходимы, однако приносят с собой огромное количество мусора.


В 2015 году исследователи из Эксетерского университета оценили ежегодный объем пластиковых отходов своей кафедры биологических наук и, экстраполировав эти данные, подсчитали, что на биомедицинские и сельскохозяйственные лаборатории по всему миру может приходиться 5,5 млн тонн пластиковых отходов в год. Для сравнения это соответствует 83% пластика, переработанного во всем мире за 2012 год.

Современная наука развивалась, основываясь на мысли, что пластик материал одноразового использования, но времена меняются. Этой осенью первая волна молодых людей, поддерживающих шведскую климатическую активистку Грету Тунберг и «школьную забастовку за климат», поступила на бакалавриат. Можно ожидать, что эти молодые люди будут задавать дерзкие и даже неудобные вопросы о том, как проводятся научные исследования. В то же время многие представители поколения Z (родившиеся в середине 1990-х гг. и позже) сейчас начинают получать докторские степени, а миллениалы (родившиеся в начале 1980-х гг.) возглавляют лаборатории. Все больше университетов пытается отказаться от пластиковых отходов, в частности, в своих столовых, и снизить углеродный след, так что проблема отходов научной среды подвергается все более тщательному рассмотрению.

В ноябре прошлого года Лидский университет взял на себя обязательство отказаться от одноразового пластика к 2023 году. Недавно Университетский колледж Лондона объявил, что последует его примеру с крайним сроком в 2024 году. Новый подход запретит не только одноразовые стаканчики для кофе в кампусе, но и множество приспособлений для исследований.

Люси Стюарт, руководитель проекта по устойчивому развитию в Лидском университете, сообщает, что реакция научных сотрудников на нововведения была неоднозначной, но учреждение постепенно движется в этом направлении.

«Мы как университет должны вдохновлять будущее поколение, заявляет она. Кроме того, мы исследовательское учреждение, ежедневно генерирующее новаторские идеи. Мы не можем сказать, что возможных решений нет, потому что именно мы помогаем находить подобные решения».

«Лабораторные загрязнения, пожалуй, не опаснее заплесневелой банки с фасолью в вашем мусорном ведре», Дэвид Кантин, Йоркский университет

Одна из причин, почему пластик из лабораторий стал такой проблемой, заключается в том, что он может быть загрязнен биологическим или химическим веществом, которое там изучалось. Его нельзя просто выбросить в мусорный бак на территории университета вместе со стаканчиками из-под кофе.

Пластиковые отходы из лабораторий обычно проходят обработку в автоклаве такой процесс стерилизации требует большого количества электроэнергии и воды и зачастую использует пар под высоким давлением а затем отправляются на свалку. Но Дэвид Кантин, исследователь в сфере биомедицины из Йоркского университета, заявляет, что не все пластиковые отходы настолько загрязнены, что их нельзя переработать. На самом деле, по его словам, «лабораторные загрязнения, пожалуй, не опаснее заплесневелой банки с фасолью в вашем мусорном ведре». Таким образом, он и его коллеги приступили к делу. Они разработали «очистительную станцию», где пластик замачивается на 24 часа в сильном дезинфектанте, а затем выполаскивается для химического очищения. Кроме того, пристальное внимание уделялось закупаемому пластику отбирался тот, что легче переработать. В результате количество пластиковых отходов сократилось примерно на тонну в год.

«И это от 20 наших сотрудников, 20 человек! удивляется он, словно не веря, что так мало исследователей могло произвести столько отходов.Раньше мы выкидывали тонну пластика, который можно переработать».

Согласно подсчетам, этого бы хватило, чтобы наполнить 110 ванн. Кроме того, сокращение циклов стерилизации позволило сэкономить электроэнергию и воду.

«Я считаю, что мы как ученые должны нести ответственность за все, что делаем», заявил Кантин. Не в последнюю очередь, утверждает он, и потому, что на это тратятся государственные деньги. «Нельзя с чистой совестью взять и выбросить на свалку тонну пластика».

Две лаборантки из Бристольского университета, Джорджина Мортимер и Саранна Чиппер-Китинг, тоже разработали схемы для сортировки и переработки лабораторных отходов. «Наши сотрудники спокойно отнеслись к работе с лабораторными отходами, сообщила Мортимер. Они говорят: “Я и дома так делаю”».


Бутылки, которые используются для хранения химических и биологических материалов, особенно трудно переработать. Фото: Дэниел Стир из «Твэнти Твэнти» (Twenty Twenty) и Мирен Мараньон из «Ист Фотогрэфик» (East Photographic)

В качестве эксперимента перчатки и хладоэлементы сдавали на переработку компании, специализирующейся на трудноперерабатываемых отходах, таких как контактные линзы, пакеты от чипсов и окурки, а также на видах пластика, который поступает из лабораторий.

Лаборантки все больше задумываются о сокращении количества отходов, ведь переработка решает проблему лишь частично. Они продумали, как можно закупать товары оптом, чтобы, например, снизить количество упаковочного мусора.

Пластик лишь часть головоломки, как сделать лаборатории более экологичными. «У нас есть много холодильных камер, поддерживающих ультранизкую температуру»,сообщила Джорджина Мортимер. В них «находятся тысячи образцов, которым более 20 лет». Все они хранятся при температуре -80°C. Или, по крайней мере, хранились. Анна Льюис, менеджер по устойчивому развитию в Бристольском университете, познакомила их с исследованием Колорадского университета в Боулдере, продемонстрировав, что большинство образцов может спокойно храниться при температуре -70°C, при этом будет экономиться до трети электроэнергии. Теперь они подняли температуру в своих холодильных камерах.

Кроме того, лаборантки Бристольского университета задумались над тем, что хранится в этих камерах, как хранится и должно ли там храниться вообще.

«Есть образцы, которые хранятся там годами, сообщила Мортимер. Мы пересматриваем, что за образцы там находятся и можно ли их еще использовать, и пытаемся грамотно распределить пространство».


Это не только экономит электроэнергию и деньги, но и делает использование холодильных камер удобнее. Теперь поиск образцов стал гораздо проще.

Мартин Фарли стал первым в Великобритании управляющим по устойчивому развитию при лаборатории, когда его назначили на эту должность в Эдинбургском университете в 2013 году. Сейчас в его обязанности входит поиск способов сделать работу в исследовательских лабораториях более экологичной он занимается тем же, чем и Анна Льюис в Лондоне. Его задачей было решение вопроса с пластиком, но вскоре он определил целый ряд проблем.

«В зависимости от сферы исследований влияние лабораторий на окружающую среду может быть в 100125 раз больше, чем у жилого сектора», Мартин Фарли, управляющий по устойчивому развитию

Фарли отмечает, что холодильные камеры, поддерживающие ультранизкие температуры, могут использовать столько же энергии, сколько целый жилой дом. Так что если вас беспокоит энергопотребление домов на вашей улице, то вам стоит переживать и о том, сколько ее потребляют холодильные камеры в вашем университете. А самое главное, как считает Фарли, по мере углубления климатического кризиса «перемены нужны во всех сферах общества».

Он считает, что, пусть лаборатории и не сравнятся с исполинами из нефте-и газодобывающей промышленности, они существенно влияют на окружающую среду, хотя зачастую это и не принимается во внимание. В университетах, где проводится активная исследовательская работа, на лаборатории, по подсчетам Фарли, приходится около ⅔ стоимости электроэнергии. Если университет собирается сократить использование электричества, неплохо бы начать с научно-исследовательской деятельности.

«Дома люди сдают мусор на переработку, но не делают этого в лабораториях. Я провел примерные подсчеты, сообщает Фарли, и, в зависимости от сферы исследований, которой вы занимаетесь, ваше влияние на окружающую среду на работе может быть в 100125 раз больше, чем дома».

Те, кто видит будущее науки без пластика, указывают на то, что в истории уже есть альтернатива. Джорджина Мортимер из Бристольского университета пересматривает содержимое старых стеллажей. «Мы пытаемся вернуться к стеклянным приборам, снова ввести их в моду на нашей кафедре», говорит она.

Многие воспринимают пластик как неотъемлемую часть современной науки. Он позволяет надежно хранить вещества, в том числе при транспортировке. Он защищает их (вещества, которые мы не хотим загрязнить) от нас и нас от них (опасных веществ, которые могут нам навредить). Ему также легко придать множество форм. Некоторые сферы науки в частности, исследования ДНК развивались в эпоху одноразового пластика. Впрочем, в некоторых случаях возвращение к стеклянным приборам может стать выходом.

«Пользуйтесь стеклянными приборами они под рукой, доступны, стерильны, призывает Джорджина Мортимер. Во всех университетах полно стекла, которое можно использовать вместо пластика».

Как и Саранна Чиппер-Китинг, она занималась подсчетом издержек на эксплуатацию стеклянных приборов, которые могли бы заменить пластиковые. Теоретически, использовать стеклянные приборы повторно должно быть дешевле, чем снова и снова покупать пластиковые, еще и потому, что утилизация пластика тоже предполагает расходы.

Но повторное использование стеклянных приборов требует ресурсов на их очистку и стерилизацию. Этим вопросом и занимается Люси Стюарт из Лидского университета; там не хотят, чтобы из-за отказа от пластика одна проблема окружающей среды сменилась другой.

Дэвид Кантин из Йоркского университета также опасается негативных последствий, которые могут возникнуть при возврате к стеклу. «Мы ежедневно используем реагенты, такие как культуральные среды питательный бульон, в котором выращиваются клетки. Такие бульоны разрабатываются десятилетиями, а так как большинство клеток выращивается на пластике, то и реагенты разрабатывались под него», сообщает он.

В дополнение ко всему этому исследователи, такие как Кантин, учитывают малейшие детали поведения клеток: то, на чем они растут, может повлиять на их поведение.

«Мы знаем, что клетки очень чувствительны к своей средеи могут ощущать такие признаки, как жесткость и прочность поверхности, на которой они растут», пояснил он. Неожиданные изменения в поведении можно ошибочно принять за последствия эксперимента, хотя по факту клетки на стекле просто ведут себя по-другому.

Еще одна проблема это временные затраты при повторном использовании стекла. Время, наряду с водой и электроэнергией, стоит денег. Однако научные сотрудники не могут вынести окончательное решение, пока не проведут полноценный анализ.

«Мы могли бы подсчитать расходы на эксплуатацию, но может оказаться, что пластик обходится гораздо дешевле, заявляет Анна Льюис из Бристольского университета. В таком случае нам понадобятся гранты».

Льюис уверена, что любые фактические изменения потребуют пересмотреть финансирование науки, и желательно, чтобы университеты продемонстрировали определенную приверженность устойчивому развитию, прежде чем подавать заявку на грант. Пока что они могут продолжать работу на добровольных началах и по инициативе энтузиастов.

Льюис видит возможности для этого если не в рамках ближайшей Программы оценки научных достижений (ResearchExcellence Framework), которая оценивает качество исследований в Великобритании и пройдет в 2021 году, то следующей. Сможет ли экологический кризис приостановиться на десяток лет, пока ведется обсуждение научной политики, это совсем другая история.

"РазДельный Сбор" - некоммерческая организация, мы работаем благодаря вашей поддержке. Если вам нравится то, что мы делаем, вы можете помочь.