グリーン溶剤でラボの持続可能性を向上

研究室は複雑な環境であり、持続可能性を向上させるために何ができるかは必ずしも明らかではありません。 これまで、持続可能性に関する議論のほとんどは、換気フードや極低温冷凍庫などの機器や装置のエネルギー効率に焦点を当ててきました。 これは重要ですが、化学物質や溶媒の選択などが見落とされていることを意味します。ここでは、Lab Innovations 2023 の出展者であり、ショーの諮問委員会のメンバーでもある SciMed のディレクターである Paul Vanden Branden が、研究室が結果を損なうことなく、より持続可能な実験方法と溶媒の選択を更新できる方法について説明します。

気候変動はおそらく現代の最も差し迫った問題であり、多くの科学者は、より持続可能な社会に向けて大きな進歩がなければ、地球へのダメージは取り返しのつかないものになると警告しています。 英国政府は、2050年までに二酸化炭素排出量ネットゼロを達成することを法律で約束しているが、研究室産業などの産業部門全体で大きな変化がない限り、これが実現する可能性は低い。

ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの2021年の持続可能性報告書では、大学の排出量の約半分が研究室からのものであると報告した。 この報告書や同様の報告書の調査結果は、研究室がさらに取り組む必要があることを示しています。 これは最終的に、検査産業が 2050 年までにネットゼロという目標を達成する可能性に大きな影響を与えることを意味します。 したがって、研究室は、化学物質や溶媒の選択だけでなく、エネルギー消費などの問題にも対処する必要があります。

グリーン溶剤への切り替え

ヘキサンなどの有機溶媒は、分離や抽出などのさまざまな化学プロセスで一般的に使用されますが、環境に非常に有害です。 したがって、ラボ業界の重要な目標は、環境に優しい代替溶剤を優先して使用量を削減することです。

ヘキサンは、分析のために水や土壌から油汚染物質を抽出したり、種子や野菜から食用油を抽出したりするために広く使用されています。これは、これらの実験における効率が高く、従来は代替品では匹敵できませんでした。 しかし、超臨界 CO2 システムでは、そのような有害な化学物質を使用せずに同等の結果を達成できるようになりました。

たとえば、超臨界液体 CO2 は不燃性、無毒で環境に有害ではなく、準備が簡単で、どのプロセスでも CO2 がシステムにリサイクルされるため地球温暖化に寄与しません。 超臨界流体抽出 (SFE) は関心が高まっている分野であり、CO2 は従来のヘキサン使用の代替として SFE 手順で使用される最も一般的な超臨界流体です。

SFE は、基質の固定床に超臨界 CO2 をポンプで送り込むことによって実行されます。そこで CO2 は基質を通って流れ、可溶性成分が枯渇するまで溶解します。 次に、充填された溶媒は分離器を通過し、温度と圧力を調整して可溶成分が沈殿した後、CO2 が凝縮して再循環されます。

超臨界 CO2 流体の密度を制御することで、極性が最低の n-ペンタンから最高のピリジンまでの範囲の極性を持つさまざまな有機溶媒の性能を再現できます。 この機能により、選択的な抽出、精製、分別手順を実行できます。

これは、ラボ業界が結果に悪影響を与えることなく持続可能性を向上させるために、実験における化学物質と溶媒の選択を改善できる多くの方法の 1 つの例にすぎません。 今年の Lab Innovations では、訪問者はこれらの手法の多くを直接見ることができ、ラボの持続可能性を向上させる方法について業界の主要な専門家と話すことができます。

サステナブル・ラボラトリーは、2023 年に再び Lab Innovations に参加します。このイベントでは、Green Light Laboratories のディレクターである Andy Evans が主催し、ラボがより持続可能になる方法についての洞察を提供し、データ主導のケーススタディをいくつか共有します。 さらに、この展示会では、2022 年に Lab Innovations に新たに導入されたサステナビリティ トレイルが再び開催され、来場者はラボのサステナビリティにプラスの影響を与えている主要な出展者のいくつかをガイド付きツアーで見ることができます。