科学研究在很大程度上是一次性塑料的消费者,而生物医学则是尤其如此。塑料培养皿,各种形状和大小的瓶子,几种类型的手套,吸管和移液器吸头的头晕目眩,样品管和小瓶的they积:它们都已成为科学研究的日常组成部分。我们大多数人永远不会使用这样的设备,但是如果没有它,我们将不会拥有我们所依赖的知识,技术,产品和药品。它对21世纪的生活至关重要,但同时也极度污染。
2015年,埃克塞特大学(University of Exeter)的研究人员对他们的生物科学系每年的塑料废物进行了权衡,并推断出全世界的生物医学和农业实验室每年可能造成550万吨塑料废物 。为了说明这一点,他们指出,这相当于2012年全球回收塑料的83% 。
现代科学是随着塑料是一次性的,但时代在变化而发展起来的。今年秋天,跟随瑞典气候活动家Greta Thunberg并进行“针对气候的学校罢工”的第一批年轻人开始了本科学历。大学可以期望这些年轻人带来关于科研如何进行的新鲜的,有时是具有挑战性的问题。同时,Z世代(1990年代中期以后出生)中的许多人现在都开始博士学位,而千禧一代(1980年代初出生)则领导着越来越多的实验室。随着越来越多的大学挑战自己,尤其是在他们的食堂里消灭塑料废料以及实现零碳排放,科学废料正日益受到关注。
去年11月,利兹大学承诺到2023年实现一次性使用无塑料塑料。最近,伦敦大学学院宣布将效仿,目标日期是2024年。这些新政策不仅会废除一次性咖啡来自校园的杯子,但也有很多日常科学设备。
利兹市可持续发展项目官员露西·斯图亚特(Lucy Stuart)说,研究人员的反应参差不齐,但该机构正在逐步取得进展。
她说:“对于我们来说,作为一所大学,我们在这里激励下一代。” “此外,我们还是一家研究型机构,每天都在进行突破性的创新。因此,我们不想说解决方案是不可能的,因为我们是帮助创建这些解决方案的人。”
实验室塑料如此棘手的问题的一个原因是,它们可能被正在研究的生物或化学物质污染。您不能简单地将它们和咖啡杯一起放在校园回收箱中。
通常,将实验室废塑料装袋并“高压灭菌”(这是一种耗能和耗水的灭菌过程,通常使用加压蒸汽进行灭菌),然后将它们送到垃圾填埋场。但是约克大学的生物医学研究员戴维·昆汀说,并不是所有的塑料废料都被污染得太重而无法回收。实际上,昆汀说,“我们所处理的污染可能比几周后在回收过程中可能产生的发霉的罐装咖啡豆危险性要小”。因此,他和他的同事们开始工作。他们开发了一个“去污站”,将其在高级消毒剂中浸泡24小时,然后进行冲洗以进行化学去污。他们还研究了要购买的塑料,以选择易于回收的塑料。由于采取了这些措施,他们每年减少了以前向垃圾填埋场发送的塑料吨数 。
他说:“那是20名工人,我们当中有20名。”听起来,他似乎仍然不太相信这么少的研究人员会堆积那么多的废物。
“我们使用了一吨可回收的塑料。”
他们得出结论,它足以装满110个浴缸。而且,由于他们还减少了必须对高压设备进行高压灭菌的时间,因此它们也节省了能源和水。
“我认为,作为科学家,我们需要对我们所做的事情负责”,昆廷说。他认为,这并非不重要,因为他们正在花费的是公共资金。 “出于良心,您不能只使用一吨塑料。”
在布里斯托大学,两名技术人员,乔治娜·莫蒂默(Georgina Mortimer)和萨兰娜·奇珀·基廷(Saranna Chipper-Keating)也建立了实验室废物分类和回收计划 。 “实验室中的废物很容易被人们看到,”莫蒂默说。 “他们就像,'我在家做'。”
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他们已经通过一家专门处理难以回收的废物的公司进行了手套和冰袋回收的试验,这些废物包括隐形眼镜,脆包装和烟头,以及实验室出来的各种塑料。
他们也热衷于对重用和减少进行更多考虑,因为知道回收只能使他们走得更远。他们已经研究出如何尽可能地批量购买,例如减少包装浪费。
对于他们来说,塑料只是可持续实验室难题的一部分。 “我们有很多超低温冰柜,” Mortimer说。冰柜“拥有超过20年的成千上万个样本”。它们都存储在负80°C下。或者至少他们曾经是。布里斯托(Bristol)的可持续科学经理安娜·刘易斯(Anna Lewis)向他们展示了科罗拉多大学博尔德大学的一些研究,表明大多数样品可以安全地保存在零下70°C的温度下 ,最多可节省三分之一的能量。他们现在已经提高了其超低温冰柜的温度。
布里斯托(Bristol)的技术人员还一直在思考他们在这些冰柜中存储的内容,如何存储它们以及是否需要将其存放在那里。
“有些样品已经留在那里多年了,” Mortimer说。 “我们一直在发现这些东西到底是什么(如果它们仍然可用),并巩固了空间。”
这不仅节省了能源和金钱,还使与冰柜的工作更易于管理。找东西很简单。
2013年,马丁·法利(Martin Farley)被英国爱丁堡大学(University of Edinburgh )任命为英国首位实验室可持续发展官员。他现在专门研究如何使研究实验室更具可持续性,其工作方式类似于伦敦的刘易斯。他首先是因为塑料而进入该领域的,但很快发现了一系列需要解决的问题。
Farley指出,超低温冰柜可以消耗的能量与房屋一样多。因此,如果您担心街道上房屋的能源使用,也应该担心大学的冰箱中的能源使用。最终,随着气候紧急事件加剧,法利认为,“社会的每一个方面都需要改变”。
他说,实验室可能不会像石油和天然气行业那样成为“庞然大物”,但它们对环境产生了重大影响,常常被忽略。在研究型大学中,法利(Farley)认为实验室将占能源费用的三分之二左右。如果大学希望减少能源消耗,那么研究科学是一个很好的起点。
“我们让人们在家中回收,而在他们的实验室中什么也不做。我做了一个粗略的计算,” Farley说,并且,根据您的研究领域,“您对环境的影响是在家中的100到125倍。”
对于那些为科学寻求无塑料未来的人们,历史上很可能找到技术解决方案。在布里斯托尔,莫蒂默(Mertimer)一直在关注旧玻璃橱柜中的物品。她说:“我们正在尝试重新使用玻璃器皿,试图使其在我们部门内再次变得凉爽。”
许多人认为塑料是现代科学必不可少的。即使我们运输材料,它也可以保持材料的保护。它使我们远离它们(对于我们不想污染的材料),并使它们远离我们(对于可能伤害我们的有害材料)。它也可以很容易地模制成各种形状。在一次性塑料时代,某些科学领域(尤其是DNA研究)已经发展起来。然而,在某些情况下,重返玻璃窗可能是答案。
“使用玻璃器皿–在那里,它已经可用,已经消毒了,” Mortimer敦促。 “所有大学都有一个玻璃房,玻璃房正好装满了我们可以使用的东西,而不是塑料。”
与Chipper-Keating一起,她的任务是在玻璃与塑料上进行一生的成本核算练习。从理论上讲,重复使用玻璃要比一次又一次地购买塑料便宜,特别是因为倾倒这些塑料经常会产生成本。
但是重复使用玻璃意味着必须对其进行清洗和消毒,这也占用了资源。这是利兹的Stuart所关心的;该大学不希望其无塑料承诺仅将一个环境问题替换为另一个环境问题。
在约克,昆汀还担心切换回玻璃的连锁效应。他说:“每天,我们都使用像细胞培养基这样的试剂-细胞在其中壮成长的营养肉汤。这些肉汤已经开发了数十年,而且由于大多数细胞都是在塑料上生长的,因此对试剂进行了优化。”
最重要的是,像Kuntin这样的研究人员对细胞行为的最精细细节感兴趣-它们生长的物质可能会影响它们的行为。
他解释说:“我们知道细胞对环境的反应非常快,并且可以感觉到它们生长的表面的粗糙度或刚度。”实验的结果可能会误解意想不到的行为变化,而实际上只是细胞在玻璃上的行为有所不同。
另一个问题是重复使用玻璃会花费多少时间。时间,水和热量会花费实验室钱。最终,实验室只有在进行全面分析后才能知道。
“我们可以做一生的成本核算活动,很可能塑料便宜得多,”布里斯托尔的刘易斯说。 “在这种情况下,我们将需要补贴。”
刘易斯认为,任何真正的改变都将要求改变科学资助的方式,理想情况下,大学需要在申请某些资助计划之前就一定程度的可持续性进行评估。到目前为止,他们可以与一些发烧友的诚意和兴趣一起工作。
刘易斯认为有解决这个问题的余地,如果不是在2021年的下一个研究卓越质量评估英国研究质量框架中,则将在此之后。生态危机是否还能持续十年的科学政策谈判是另一回事。
这是 Wellcome Institute首先 在 mosaicscience.com 上发布 的文章的编辑版本, 并根据知识共享许可在此处重新发布。在 https://mosaicscience.com/newsletter上 订阅新闻通讯