Steps to improve sustainability practices in your lab

Význam tématu

Laboratorní činnosti mají nepoměrný dopad na životní prostředí zejména v oblasti plastového odpadu, spotřeby energie a vody.
Jednalo se o 1,8 % celosvětové produkce plastového odpadu pouze ze životně biologických laboratoří a až pětiinásobnou spotřebu vody oproti kancelářím.

Cíle a přehled studie

Cílem průvodce je ukázat, jak zavést udržitelnější postupy v laboratoři bez omezení kvality výsledků.
Přehled klíčových strategií zahrnuje podporu udržitelné kultury, modernizaci vybavení, digitalizaci, minimalizaci odpadu, přechod na sklo a úsporné nakládání s vodou.

Použitá metodika a instrumentace

Pro zavedení udržitelných změn jsou navrženy následující kroky:

• Organizační změny: Jmenování odpovědné osoby za udržitelnost a systematické vyhodnocování zpětné vazby.
• Energeticky úsporné vybavení: Výběr zařízení s certifikací Energy Star nebo energetickou třídou C a výše, režimy úspory energie a ekologické materiály.
• Automatizace a digitalizace: Nasazení pipetovacích robotů, PCR přístrojů, chromatografických a inkubačních systémů v kombinaci s ELN a LIMS.
• Miniaturizace: Optimalizace spotřeby reagencií a plastových spotřebních materiálů použitím specializovaných robotů.
• Přechod na sklo: Náhrada jednorázových plastových pomůcek opakovaně použitelným a recyklovatelným sklem.
• Chytré nakládání s vodou: Efektivní provoz myček a autoklávů, údržba zbývajícího zařízení, instalace vysoce účinných RO systémů.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza ukázala, že systematické zavádění těchto strategií vede k významnému snížení uhlíkové stopy, úspoře provozních nákladů a snížení množství odpadu.
Automatizace minimalizuje lidské chyby a opakování experimentů; úsporné spotřebiče omezují energetickou náročnost; úspora vody a opakované použití skla snižují dopad na přírodní zdroje.

Přínosy a praktické využití metody

• Snížení provozních nákladů díky nižší spotřebě energie a vody.
• Zmenšení objemu plastového odpadu a lepší využití zdrojů.
• Zvýšení reproducibility a kvality dat díky digitalizaci a automatizaci.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozvoj inteligentních systémů monitorování spotřeby a výkonu zařízení.
• Další vylepšení materiálů a obalů směrem k biologicky rozložitelným nebo recyklovaným variantám.
• Integrace IoT pro sledování v reálném čase a prediktivní údržbu.
• Pokračující vývoj zásad zelené chemie a vzorkové přípravy.

Závěr

Implementace udržitelných postupů vyžaduje systémový přístup a změnu kultury, přesto přináší výrazné ekologické a ekonomické výhody bez kompromisů na kvalitě vědecké práce.

Reference

1. Exeter University. Lab Plastics: sustainability in laboratories. 2020.
2. Evropská environmentální agentura. Impacts of COVID-19 on single-use plastics. 2021.
3. My Green Lab. How my green lab is cleaning up R&D. 2019.
4. US Department of Energy. Purchasing energy-efficient laboratory refrigerators and freezers. 2020.
5. National Geographic. Freshwater crisis: global water challenges. 2018.
6. Water Commission. Turning the Tide report on global water shortfall. 2022.
7. Whole Building Design Guide. Sustainable laboratory design guidelines. 2021.
8. American Chemical Society. Twelve Principles of Green Chemistry. 2023.
9. Článek: Ten Principles of Green Sample Preparation. Journal of Green Chemistry. 2022.
10. ORI HHS. Water use efficiency in research laboratories. 2018.