Los laboratorios de biología generan grandes cantidades de residuos plásticos de un solo uso, como puntas de pipetas y bandejas.Crédito: Eplitera/Getty Images
El plástico de un solo uso siempre ha sido una preocupación para Caitlin Broadbent, tecnóloga de sostenibilidad del King's College de Londres. Cada mes, los investigadores del instituto mosca de la fruta Las instalaciones de Fly están desechando más de 20.000 botellas de poliestireno, lo que contribuye a un aumento alarmante de los residuos plásticos a medida que los laboratorios siguen ampliándose.
Desechar estas botellas, junto con las moscas y la comida, implica quemarlas a altas temperaturas, generando importantes emisiones de carbono. A medida que aumenta el impacto ambiental, abordar este problema se ha convertido en una prioridad urgente para el equipo.
Pero los tiempos están cambiando, afirma Broadbent. A través de un proyecto financiado por King's College, su equipo, junto con un estudiante universitario que trabaja en el proyecto, está desarrollando un caso de negocio para cambiar a envases de vidrio. “Aunque el uso de botellas de vidrio era común en el pasado, implementar este cambio ahora requiere una cuidadosa consideración de los costos, la mano de obra, la seguridad y los materiales”, dice Broadbent.
Luces de la naturaleza: laboratorios verdes
Si has trabajado en un laboratorio de biología, probablemente recuerdes la gran cantidad de residuos plásticos que se generan cada día. Esto es especialmente cierto en el caso de productos de plástico como puntas de pipeta, placas de Petri y tubos Falcon, que están diseñados para un solo uso o para un período corto antes de desecharlos. Un artículo por correspondencia muy citado publicado en naturaleza En 2015, se estimó que los laboratorios de todo el mundo producen 5,5 millones de toneladas de residuos plásticos anualmente.1basado en datos recopilados del Departamento de Biociencias de la Universidad de Exeter, Reino Unido. Esto equivale a aprox. 2% de la cantidad total de residuos plásticos producido en todo el mundo en ese momento.
En otro estudio, realizado por el Laboratorio de Microbiología del Instituto Roslin de la Universidad de Edimburgo en el Reino Unido en 2021, un equipo de siete científicos logró reducir el uso de plástico en 43 kilogramos en un mes, ahorrando alrededor de 516 kilogramos de residuos anualmente provenientes de la incineración.2. Extrapolando esto a casi 200 investigadores de su instituto, los autores estimaron que se podrían evitar más de 17.000 kilogramos de desechos biológicos si todos los laboratorios tomaran medidas similares de reducción de plástico. Estas incluyeron la adopción de anillos metálicos reutilizables en lugar de plástico de un solo uso para inocular bacterias y la reutilización de tubos de plástico después de haber sido desinfectados químicamente.
Caitlin Broadbent en el trabajo en mosca de la fruta Instalaciones de aviación en el King's College de Londres. Los viales de polipropileno volátil se colocan en una bandeja y en el lavavajillas del laboratorio. La mayoría saldrá limpia, pero a veces es necesario examinar algunos nuevamente.Crédito: Caitlin Broadbent
Los autores señalaron que adoptar sus prácticas requeriría importantes cambios operativos y de comportamiento, que a menudo actúan como disuasivo. Por ejemplo, el anillo metálico utilizado para enyesar las bacterias debe calentarse para garantizar la descontaminación biológica, lo que lleva tiempo, y los contenedores de plástico utilizados para almacenar productos químicos deben transportarse a una instalación especializada para su limpieza.
Antes de la industrialización masiva de los plásticos de un solo uso, la reutilización de herramientas de madera y metal era una práctica común en los laboratorios. Los avances en la producción de plástico permiten a los científicos dedicar menos tiempo a limpiar y más a investigar, pero estos pasos también han creado un importante problema de desechos plásticos para la sociedad, lo que ha llevado a universidades e instituciones de investigación a tomar medidas.
Dinero, educación y asociaciones.
A nivel mundial, los administradores universitarios son conscientes de su adicción al plástico y han asumido varios compromisos para reducir su dependencia del plástico de un solo uso. En el Reino Unido, el University College London se ha comprometido a que sus campus estén libres de plástico de un solo uso para finales de 2024, un objetivo compartido por la Universidad Nacional Australiana en Canberra. La Universidad de California, Berkeley, se ha comprometido a lograr el mismo objetivo para 2030.
Investigué mi tesis de maestría de 2019. Estrategias de residuos plásticos en 76 instituciones de educación superior del país. El autor encontró que alrededor del 64% de las promesas de reducción de desperdicios se limitaban estrictamente a áreas de servicio de alimentos e incluían prohibiciones de vasos de café y recipientes de alimentos de plástico. Sólo el 6% de las medidas estaban dirigidas a reducir el plástico de un solo uso en los laboratorios. Más importante aún, por razones como limitaciones laborales y de costos, la mayoría de las universidades no han determinado qué tan exitosos son sus esfuerzos para reducir los desechos plásticos.
Para estimular el abandono de los plásticos de un solo uso en la investigación, las universidades han introducido mecanismos de financiación y talleres educativos. Sustainable Labs, un equipo de especialistas del King's College de Londres, ayuda a los laboratorios a lograr la acreditación de sostenibilidad bajo un esquema internacional llamado Marco de Evaluación de Eficiencia de Laboratorio, o LEAF. “Una de nuestras historias de éxito fue cómo un estudiante de doctorado dirigió un laboratorio para reemplazar placas de plástico no reciclables de un solo uso con placas de cerámica reutilizables de buena calidad para la tinción inmunohistoquímica de secciones del cerebro”, dice Broadbent.
“En nuestro Centro de Control de Drogas, donde protocolos estrictos previenen la contaminación cruzada en las pruebas de drogas, también hemos implementado un enfoque sostenible mediante la reutilización de tubos de ensayo de vidrio, tubos de centrífuga de plástico y viales de centelleo de plástico mediante el uso de un lavavajillas y prácticas de limpieza estandarizadas. Reducimos significativamente los residuos plásticos manteniendo los altos estándares requeridos para nuestra investigación.
Algunas instituciones, incluida la Universidad del Oeste de Inglaterra de Bristol (UWE Bristol), también se han asociado con empresas para reciclar los residuos plásticos generados en los laboratorios. “No es fácil identificar empresas que se especialicen en el reciclaje de residuos plásticos de los laboratorios”, dice Joanna Dainton, directora del Departamento de Economía Circular y Consumo Responsable de la universidad. “Cuando decidimos asociarnos por primera vez con RecycleLab, una startup que se especializa en reciclar desechos plásticos no peligrosos, como el plástico que no ha entrado en contacto con materiales biológicos como sangre y células de laboratorio, queríamos probar el mercado para entender qué podrían ofrecer”.
Al final, dice Dainton, los datos de las pruebas demostraron que el programa funcionó bien y, como resultado, UWE Bristol formalizó una asociación entre su Facultad de Salud, Ciencia y Sociedad y RecycleLab, con sede en Chipping Norton, Reino Unido. “A través de esta asociación, esperamos reciclar más de 600 kg de desechos plásticos, lo que representa aproximadamente el 10 % de los desechos plásticos que la universidad produce cada año.
Un estudiante del equipo de Joanna Dainton en la Universidad del Oeste de Inglaterra, Bristol, Reino Unido, demuestra un proyecto de reciclaje de plástico en el laboratorio.Crédito: Marcus Oliphant
“El desafío ahora, para convencer a más organizaciones de que consideren reciclar sus desechos plásticos, será el volumen y el precio”, dice Dainton. “En este momento, RecycleLab no es tan barato como los grandes recicladores multinacionales, en parte porque aún no tiene una base de clientes, pero aquí hay un potencial real porque el plástico de laboratorio es un problema global en instituciones educativas y hospitales”.
en un Informe elaborado en 2022La Royal Society of Chemistry del Reino Unido ha recomendado prácticas para ayudar a las organizaciones a reducir el uso de plástico de un solo uso. Además de estimular iniciativas y actitudes que trabajan para favorecer la investigación sostenible y los talleres educativos, estas prácticas apoyan la creación de roles dedicados para los programas de sostenibilidad ambiental en el laboratorio. También fomenta el uso de tecnologías digitales para registrar, medir y compartir resultados de diseño y experimentales relacionados con la sostenibilidad.
Pruebas y tribulaciones
Estos cambios no vienen exentos de desafíos. Mark Fritz, especialista en arquitectura y entorno construido de la Universidad de Oregón en Eugene, señala que en su investigación, que implica recolectar microbios del aire, el agua y la superficie, es difícil eliminar por completo el plástico de un solo uso. Para evitar la contaminación cruzada entre muestras, él y su equipo dependen de grandes cantidades de equipos de recolección estériles durante su trabajo de campo, incluidos tubos de microcentrífuga de plástico empaquetados individualmente y placas de Petri de poliestireno.
Los viales para moscas sin el tapón se sumergen en agua caliente y desinfectante ChemGene durante 2 horas. Esto diluye el alimento para moscas y las moscas muertas.Crédito: Caitlin Broadbent
“En el laboratorio, después de recoger las muestras, la mayoría de los reactivos para la extracción de ADN/ARN y la preparación de bibliotecas también se envasan en plástico”, afirma Fritz. “Podemos reemplazar parte del plástico con cristalería, pero esto conlleva desafíos de seguridad en el laboratorio, donde es más probable que el vidrio se rompa accidentalmente y provoque un derrame peligroso.
Aunque el equipo intentó utilizar vidrio y acero inoxidable en lugar de plástico para los estudios de microorganismos activos del aire y de la superficie, cada kit puede contener entre 500 y 1000 muestras, lo que significa que se necesita una cantidad significativa de tiempo y espacio, dice Fritz. análisis. esterilización. “No tenemos el personal, el espacio de laboratorio o el presupuesto del proyecto para asumir esa carga de trabajo adicional, por lo que los consumibles de plástico de un solo uso se convirtieron en la solución de facto”, afirma.
Motivo del optimismo
En su informe de 2022, la Royal Society of Chemistry encontró que el 79% de los investigadores encuestados sabían que sus actividades de laboratorio afectaban al medio ambiente y el 84% quería reducir el impacto ambiental negativo de su trabajo. Otro 63% dijo que había realizado cambios en los últimos dos años para reducir este impacto, o el impacto de sus grupos o departamentos de investigación.
Sentimientos similares surgieron en la Universidad de Manchester en el Reino Unido, donde se llevó a cabo un complot Ahorrando más de 24.000 piezas de plástico Cada curso académico reduciendo el uso de plástico en las clases prácticas de laboratorio. Las encuestas posteriores a las clases revelaron que el 97 % de los alrededor de 400 participantes estaban contentos de formar parte de un plan que reduce el plástico de un solo uso en las sesiones prácticas.
El éxito de las iniciativas para reducir el uso de plástico tiene mucho que ver con el cambio de mentalidad, afirma Dainton. “Comenzamos educando a los estudiantes universitarios sobre los tipos de plásticos que se pueden reciclar, con la esperanza de que una conciencia temprana los haga conscientes de su elección de materiales de investigación en el futuro”. Además, “la amplia variedad de plásticos utilizados en los laboratorios hace que el proceso de reciclaje sea complejo, por lo que una comunicación clara es importante para evitar la contaminación del reciclaje”.
Broadbent dice que los investigadores a menudo le dicen que quieren cambiar sus hábitos de consumo de plástico, pero no saben cómo, carecen de recursos o “tienen algunos colegas que no están de acuerdo”. Por eso es importante que las universidades cuenten con mecanismos de financiación para apoyar el cambio de comportamiento. Estos mecanismos podrían incluir fondos para mejorar el equipo de laboratorio para el lavado de cristalería y talleres para cambiar mentalidades y desacreditar mitos, como el de que el uso de cristalería lavable conlleva un alto riesgo de contaminación.
“Todavía queda un largo camino por recorrer, pero hay motivos para tener esperanza”, afirma Broadbent.