Mejorar la sostenibilidad del laboratorio con disolventes ecológicos

Los laboratorios de investigación son entornos complicados y no siempre está claro qué se puede hacer para mejorar la sostenibilidad. Hasta la fecha, la mayor parte del debate sobre la sostenibilidad se ha centrado en la eficiencia energética de instrumentos y equipos, como campanas extractoras y congeladores criogénicos. Si bien esto es importante, significa que se pasan por alto aspectos como la selección de químicos y solventes.Aquí Paul Vanden Branden, director de SciMed, expositor de Lab Innovations 2023 y miembro del consejo asesor de la feria, analiza las formas en que los laboratorios pueden actualizar los métodos experimentales y la selección de disolventes para que sean más sostenibles sin perjudicar los resultados.

Podría decirse que el cambio climático es el problema más apremiante de nuestro tiempo, y muchos científicos advierten que, si no se logran avances significativos para convertirse en una sociedad más sostenible, el daño al planeta será irreversible. El gobierno del Reino Unido se ha comprometido en la legislación a lograr emisiones netas de carbono cero para 2050, pero es poco probable que esto suceda a menos que haya cambios sustanciales en sectores industriales como la industria de laboratorios.

El informe de sostenibilidad del University College London para 2021 informó que aproximadamente la mitad de las emisiones de la universidad provinieron de sus laboratorios. Las conclusiones de este informe, y de otros similares, indican que los laboratorios deben hacer más. En última instancia, esto significa que la industria de los laboratorios tendrá un impacto significativo en la probabilidad de alcanzar el objetivo de cero emisiones netas para 2050. Por lo tanto, los laboratorios deben abordar problemas como el consumo de energía, así como la selección de productos químicos y disolventes.

Cambiar a disolventes ecológicos

Los disolventes orgánicos, como el hexano, se utilizan habitualmente en diversos procesos químicos, como separaciones y extracciones, pero son bastante perjudiciales para el medio ambiente. Por lo tanto, un objetivo clave para la industria de los laboratorios es reducir su uso en favor de alternativas de disolventes ecológicos.

El hexano se usa ampliamente para extraer contaminantes de aceite del agua y el suelo para su análisis y para extraer aceites comestibles de semillas y vegetales debido a su eficiencia en estos experimentos, que tradicionalmente no podía ser igualada por alternativas. Sin embargo, los sistemas de CO2 supercrítico ahora permiten lograr resultados comparables sin utilizar una sustancia química tan dañina.

Por ejemplo, el CO2 líquido supercrítico no es inflamable, no es tóxico, no es perjudicial para el medio ambiente, es fácil de preparar y no contribuye al calentamiento global porque el CO2 de cualquier proceso se recicla nuevamente al sistema. La extracción de fluidos supercríticos (SFE) es un área de creciente interés y el CO2 es el fluido supercrítico más común utilizado en los procedimientos SFE como reemplazo del uso tradicional de hexano.

La SFE se realiza bombeando CO2 supercrítico a través de un lecho fijo de sustrato donde el CO2 fluye a través del sustrato y disuelve los componentes solubles hasta que se agotan. Luego, el disolvente cargado se pasa a través de un separador donde los componentes solubles se precipitan ajustando la temperatura y la presión antes de que el CO2 se condense y recircule.

Al controlar la densidad de los fluidos de CO2 supercrítico, pueden replicar el rendimiento de varios disolventes orgánicos cuyas polaridades van desde el n-pentano, en la densidad más baja, hasta la piridina, en la más alta. Esta característica permite realizar procedimientos selectivos de extracción, purificación y fraccionamiento.

Este es solo uno de los muchos ejemplos de formas en que la industria de los laboratorios puede mejorar la selección de químicos y solventes en la experimentación para mejorar la sostenibilidad sin afectar negativamente los resultados. En Lab Innovations de este año, los visitantes podrán ver muchos de estos métodos de primera mano y hablar con los principales expertos de la industria sobre cómo pueden mejorar la sostenibilidad en sus laboratorios.

El Laboratorio Sostenible regresará a Lab Innovations en 2023, organizado por Andy Evans, director de Green Light Laboratories, y ofrecerá información sobre las formas en que los laboratorios pueden volverse más sostenibles y compartirá algunos estudios de casos basados ​​en datos. Además, la feria volverá a albergar la ruta de sostenibilidad, que fue nueva para Lab Innovations en 2022, para brindar a los visitantes una visita guiada a algunos de los expositores clave que tienen un impacto positivo en la sostenibilidad del laboratorio.

Como la exposición de Lab Innovations más grande hasta el momento, la feria de 2023 será un evento al que debe asistir toda la industria de los laboratorios. Para asistir a Lab Innovations 2023, que tendrá lugar los días 1 y 2 de noviembre en NEC, Birmingham, visite el sitio web de la feria y regístrese para la feria de este año. Y para obtener más información sobre las prácticas de laboratorio sostenibles, visite SciMed en el stand E70 de la feria.