科学者はどのようにしてプラスチックの罪を赦すのか

リンゼイ・フリオさんは、金属ストローが付いたステンレス製の水筒を持ち歩き、再生プラスチックでできたレギンスを履いています。これが彼女が自分の整形的罪悪感に対処する方法です。

フリオは博士号を取得しています。遺伝学を研究しているノースイースタン大学の学生。フリオにとって、研究室の外で使い捨てプラスチックの消費を減らすことは、一種の「許し」だと彼女は言う。彼女は毎日、液体の移送や保管に使用される使い捨てプラスチック製の実験器具、つまりピペット、ピペットボックス、トレイ、保存ボトルの中を飛び回っています。ピペットは薄い七面鳥のバスターのような形をしており、使い捨てのプラスチックチップが付いたガラス製のものもあります。または、プラスチック製で 1 回だけ使用することもできます。フリオ氏によると、ガラス製のピペットでさえ、汚染を防ぐために一度使用したら捨てられる可能性があるという。

プラスチックは研究室の研究を一変させました。プラスチックは通常、ガラス製品よりも安価です。たとえば、Fisher Scientific のポリスチレン製 10 ミリメートルピペット 200 個の価格は約 72 ドルですが、同じサイズのガラス製バージョン 12 個の価格は 177 ドルです。プラスチックは軽量なので、作業者が研究室で簡単に操作できます。さらに、砕けることがないため、作業者にとってより安全です。一方、ガラスは重いため、輸送の際に特別な保護が必要になります (輸送コストの増加につながります)。

プラスチックは、世界中で行われている日常の研究作業の多くに必要です。 2015年のある研究では、世界中の研究室での研究で年間550万トンのプラスチックが生成されていると推定されており、これはクルーズ客船67隻分の重量に近い。著者らは、研究助成金は研究者にプラスチック廃棄物を削減するよう奨励するべきであり、研究室でのより環境に優しい実践を資金受け取りの要件にさえすべきだと主張している。しかし、代替のガラス製ピペットやボトルの洗浄には時間とエネルギーがかかる場合があります。使い捨てプラスチックのコストと無菌性は、洗えるガラスの代替品を上回る可能性がありますが、一部の研究専門家は、プラスチックの現状維持が唯一の方法ではないことを認識しています。

サステナビリティに関する考え方を持っているのはフリオさんだけではありません。ブレンダ・レモスが博士号を取得したとき 2018 年にブランダイス大学の学生になった彼女は、研究室の調査を受けることにしました。「私たちが経験したプラスチックの量にはただただ愕然としました」とレモスさんは言う。彼女は研究室のメンバーに、使用したプラスチックをすべて 1 つの容器に入れて、充填するのにどれくらい時間がかかるかを確認するように依頼しました。「そして、答えはそれほど長くはありませんでした」と彼女は言います。

これが GreenLabs Recycling のアイデアのきっかけとなり、Lemos とそのパートナーはボストン地域にサービスを提供できるように成長させました。 GreenLabs は、ノースイースタンにあるフリオの研究室が使用するリサイクル業者です。彼らは主に、滅菌プロセスの高温に耐えることができる頑丈なプラスチックであるポリプロピレンで作られたピペットチップボックスをリサイクルしています。箱はオートクレーブと呼ばれる機械に入れられ、蒸気を使って再利用可能な器具を滅菌します。これらのボックスは通常、バイオハザードや化学物質と接触することはありません。液体を吐出するプラスチックのチップを保持しているだけです。したがって、ピペットチップボックスを他の研究室のゴミと一緒に焼却する必要はありません。 GreenLabs による販売データの分析とマサチューセッツ工科大学の施設グループによる独立した調査によると、これらのボックスは研究室から排出される廃棄物の 75% を占めています。

GreenLab の顧客には、大規模な製薬会社、バイオテクノロジー、学術研究機関が含まれており、ピペットボックスを洗浄して他のゴミと分別しています。「科学者たちは、日々の生活で使用されるプラスチックの量を考えると、さらに進んで追加のステップを実行する傾向にあることがわかりました」とレモス氏は言う。次に、GreenLabs はこれらのリサイクル可能なものを拾い上げ、細かく粉砕します。彼らはこのプラスチックを製造業者に販売し、製造業者はそれを他の樹脂と混合してさらなるリサイクルに備えます。 Lemosは長期的には、科学的利用を目的とした独自のリサイクル製品を製造することで「そのループを閉じたい」と述べている。これらの材料が機器の完全性に影響を与えるかどうかについて、若干の懸念があると彼女は言います。しかし、製造方法の改善により、これらの懸念が軽減される可能性があります。

フリオの研究室では、GreenLabs が化学薬品を入れたペットボトルとともにピペットボックスをリサイクルしています。それは彼女の良心をいくらか和らげた。しかし、フリオが実験のために人間の細胞を培養しようとすると、バイオハザードの安全上の理由からリサイクルできないプラスチックが大量に消費されます。細胞はプラスチック製の培養皿に保存されます。 Julio は通常、一度に 4 つの異なる細胞集団を培養するため、4 つのディッシュを交換する必要があります。栽培液を交換し、新しい酵素を追加するプロセス中に、フリオは少なくとも 9 つのプラスチック製ピペットとそのプラスチック製の包装紙を調べます。研究室によっては、特定の手順でガラスピペットを使用する場合がありますが、それらも廃棄されます。フリオ氏によると、このプロセスには 15 分もかからず、細胞の種類に応じて、週に 1 回から毎日行われる可能性があります。

これらの培養皿やピペットをガラス製の代替品に置き換えることは意味がないかもしれない、とフリオ氏は言います。ガラスをオートクレーブで熱湯滅菌するのは、誰かが操作するのに余分な時間がかかるため、より多くの労力とエネルギーを消費します。フリオ氏は、助成金の作成や新しい研究の検討に時間を費やすことができたにもかかわらず、自分のガラスピペットをオートクレーブ滅菌していた主任研究者のことを思い出します。さらに、オートクレーブは熱湯を加熱して蒸気を生成するために電力を必要とするため、研究室のエネルギーコストが増加する可能性があります。

それでも、一部の研究室は、コストを削減しながら、プラスチックと全体的な廃棄物の消費量を削減することに成功しています。アイルランドの化学研究所では、使い捨てプラスチックの使用を 69% 削減しました。そして、Nature とのインタビューで主任研究者が述べたところによると、保存容器をプラスチックから堆肥化可能な代替品に切り替えることで、大幅なコスト削減が見られたとのことです。

全体的なプラスチック消費量の削減に加えて、一部の研究室は材料の再利用に重点を置いています。ハーバード大学では、研究室が使用済みの機器を同僚に寄付することができます。ゲルアイスパックはリサイクルまたは再利用でき、発泡スチロールのサンプルクーラーには買い取りプログラムがあります。コロラド大学ボルダー校は、埋め立て地に送られるいくつかのプラスチック実験用品のリサイクルプログラムを提供しています。

これらの取り組みにより、リサイクル可能で再利用可能なプラスチックが使用されます。しかし現在、ピペットチップなどの潜在的なバイオハザードと接触する機器は決してリサイクルされません。クローズドループの日が来るまで、フリオさんは職場ではピペットチップを使い続け、家では金属製のストローで飲み物を飲むつもりだ。「私たち全員が不必要なプラスチックの使用を軽減できれば、実際に目的を果たす場合には使い捨てプラスチックの使用を正当化するのが容易になるでしょう。」とフリオは言います。そして、その罪悪感も少しは軽減されるかもしれません。

ハンナは科学ジャーナリストで、農業や環境について書くのが好きですが、ブラックホールや免疫療法などの新しいトピックに（一時的に）戸惑うのが大好きです。彼女は以前、科学会議のプログラミング、ラジオポッドキャスティング、ドキュメンタリー映画の研究に携わっていました。

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