Melhorando a sustentabilidade do laboratório com solventes verdes

Os laboratórios de investigação são ambientes complicados e nem sempre é claro o que pode ser feito para melhorar a sustentabilidade. Até à data, a maior parte da discussão em torno da sustentabilidade centrou-se na eficiência energética de instrumentos e equipamentos, tais como exaustores e congeladores criogénicos. Embora isso seja importante, significa que aspectos como a seleção de produtos químicos e solventes são negligenciados.Aqui, Paul Vanden Branden, diretor da SciMed, expositor do Lab Innovations 2023 e membro do conselho consultivo da feira, discute maneiras pelas quais os laboratórios podem atualizar métodos experimentais e seleção de solventes para serem mais sustentáveis ​​sem prejudicar os resultados.

As alterações climáticas são sem dúvida a questão mais premente do nosso tempo, com muitos cientistas a alertar que, se não forem feitos progressos significativos no sentido de se tornar uma sociedade mais sustentável, os danos ao planeta tornar-se-ão irreversíveis. O Governo do Reino Unido comprometeu-se, através de legislação, a atingir emissões líquidas zero de carbono até 2050, mas é pouco provável que isso aconteça, a menos que haja mudanças substanciais em sectores industriais, como a indústria laboratorial.

O relatório de sustentabilidade da University College London para 2021 relatou que cerca de metade das emissões da universidade vieram de seus laboratórios. As conclusões deste relatório, e de outros semelhantes, indicam que os laboratórios devem fazer mais. Em última análise, isto significa que a indústria laboratorial terá um impacto significativo na probabilidade de atingir a meta de emissões líquidas zero até 2050. Portanto, os laboratórios devem abordar problemas como o consumo de energia, bem como a seleção de produtos químicos e solventes.

Mudando para solventes verdes

Solventes orgânicos, como o hexano, são comumente usados ​​em diversos processos químicos, como separações e extrações, mas são bastante prejudiciais ao meio ambiente. Portanto, um objetivo fundamental para a indústria laboratorial é reduzir o seu uso em favor de alternativas de solventes verdes.

O hexano é amplamente utilizado para extrair contaminantes de óleo da água e do solo para análise e para extrair óleos comestíveis de sementes e vegetais devido à sua eficiência nesses experimentos, que tradicionalmente não poderia ser igualada por alternativas. No entanto, os sistemas de CO2 supercríticos permitem agora obter resultados comparáveis ​​sem a utilização de um produto químico tão prejudicial.

Por exemplo, o CO2 líquido supercrítico não é inflamável, não é tóxico, não é prejudicial ao meio ambiente, é fácil de preparar e não contribui para o aquecimento global porque qualquer processo de CO2 é reciclado de volta ao sistema. A extração com fluido supercrítico (SFE) é uma área de interesse crescente e o CO2 é o fluido supercrítico mais comum usado em procedimentos SFE como substituto do uso tradicional de hexano.

A SFE é realizada bombeando CO2 supercrítico através de um leito fixo de substrato onde o CO2 flui através do substrato e dissolve os componentes solúveis até que eles se esgotem. O solvente carregado é então passado através de um separador onde os componentes solúveis são precipitados ajustando a temperatura e a pressão antes que o CO2 seja condensado e recirculado.

Ao controlar a densidade dos fluidos supercríticos de CO2, eles podem replicar o desempenho de vários solventes orgânicos cujas polaridades variam de n-pentano, na densidade mais baixa, até piridina, na mais alta. Esse recurso permite a realização de procedimentos seletivos de extração, purificação e fracionamento.

Este é apenas um dos muitos exemplos de como a indústria laboratorial pode melhorar a seleção de produtos químicos e solventes em experimentação para melhorar a sustentabilidade sem impactar negativamente os resultados. No Lab Innovations deste ano, os visitantes poderão ver muitos desses métodos em primeira mão e conversar com os principais especialistas do setor sobre como eles podem melhorar a sustentabilidade em seus laboratórios.

O Laboratório Sustentável retornará ao Lab Innovations em 2023, apresentado por Andy Evans, diretor do Green Light Laboratories, e oferecerá insights sobre como os laboratórios podem se tornar mais sustentáveis ​​e compartilharão alguns estudos de caso baseados em dados. Além disso, a feira sediará mais uma vez a trilha de sustentabilidade, que foi uma novidade no Lab Innovations em 2022, para oferecer aos visitantes uma visita guiada a alguns dos principais expositores que causam um impacto positivo na sustentabilidade do laboratório.