친환경 용매로 실험실 지속 가능성 향상

연구실은 복잡한 환경이므로 지속가능성을 개선하기 위해 무엇을 할 수 있는지 항상 명확하지는 않습니다. 지금까지 지속가능성에 관한 대부분의 논의는 흄후드 및 극저온 냉동고와 같은 기기 및 장비의 에너지 효율성에 중점을 두었습니다. 이는 중요하지만 화학물질 및 용매 선택과 같은 사항이 간과된다는 의미입니다.여기에서는 Lab Innovations 2023의 전시자이자 쇼의 자문위원인 SciMed의 이사인 Paul Vanden Branden이 실험실에서 결과에 해를 끼치지 않고 더욱 지속 가능하도록 실험 방법과 용매 선택을 업데이트할 수 있는 방법에 대해 논의합니다.

기후 변화는 틀림없이 우리 시대의 가장 시급한 문제이며, 많은 과학자들은 보다 지속 가능한 사회가 되기 위한 상당한 진전이 이루어지지 않으면 지구에 대한 피해는 되돌릴 수 없게 될 것이라고 경고합니다. 영국 정부는 2050년까지 탄소 배출 제로를 달성하기 위한 법안을 제정했지만, 실험실 산업과 같은 산업 부문 전반에 걸쳐 실질적인 변화가 없는 한 이는 실현될 가능성이 낮습니다.

University College London의 2021년 지속 가능성 보고서는 대학 배출량의 약 절반이 실험실에서 발생한다고 보고했습니다. 이 보고서와 이와 유사한 다른 보고서의 결과는 실험실이 더 많은 일을 해야 함을 나타냅니다. 궁극적으로 이는 실험실 산업이 2050년까지 순 제로 목표를 달성할 가능성에 큰 영향을 미칠 것임을 의미합니다. 따라서 실험실에서는 에너지 소비, 화학물질 및 용매 선택과 같은 문제를 해결해야 합니다.

친환경 용매로 전환

헥산과 같은 유기용매는 분리, 추출 등 다양한 화학공정에 흔히 사용되지만 환경적으로는 상당히 유해하다. 따라서 실험실 산업의 주요 목표는 친환경 용매 대안을 선호하여 사용을 줄이는 것입니다.

헥산은 분석을 위해 물과 토양에서 기름 오염물질을 추출하고, 전통적으로 대안으로는 비교할 수 없었던 이러한 실험에서의 효율성 때문에 종자와 야채에서 식용유를 추출하는 데 널리 사용됩니다. 그러나 이제 초임계 CO2 시스템을 사용하면 그러한 유해한 화학 물질을 사용하지 않고도 비슷한 결과를 얻을 수 있습니다.

예를 들어, 초임계 액체 CO2는 불연성, 무독성, 환경에 유해하지 않고 준비가 쉬우며 모든 공정 CO2가 시스템으로 다시 재활용되기 때문에 지구 온난화에 기여하지 않습니다. 초임계 유체 추출(SFE)은 점점 더 많은 관심을 받고 있는 분야이며 CO2는 SFE 절차에서 전통적인 헥산 사용을 대체하여 사용되는 가장 일반적인 초임계 유체입니다.

SFE는 CO2가 기판을 통해 흐르고 가용성 성분이 고갈될 때까지 용해시키는 기판의 고정층을 통해 초임계 CO2를 펌핑함으로써 수행됩니다. 적재된 용매는 CO2가 응축되어 재순환되기 전에 온도와 압력을 조정하여 용해성 성분이 침전되는 분리기를 통과합니다.

초임계 CO2 유체의 밀도를 제어함으로써 극성이 가장 낮은 n-펜탄부터 가장 높은 밀도의 피리딘까지 다양한 유기 용매의 성능을 재현할 수 있습니다. 이 기능을 사용하면 선택적 추출, 정제 및 분별 절차를 수행할 수 있습니다.

이는 실험실 업계가 실험에서 화학물질 및 용매 선택을 개선하여 결과에 부정적인 영향을 주지 않으면서 지속 가능성을 향상시킬 수 있는 여러 방법 중 하나일 뿐입니다. 올해의 Lab Innovations에서 방문객들은 이러한 방법 중 다수를 직접 확인하고 업계 최고의 전문가들과 실험실의 지속 가능성을 향상시킬 수 있는 방법에 대해 이야기할 수 있습니다.

Sustainable Laboratory는 2023년 Green Light Laboratories의 이사인 Andy Evans가 주최하는 Lab Innovations로 돌아와서 실험실이 더욱 지속 가능해질 수 있는 방법에 대한 통찰력을 제공하고 일부 데이터 기반 사례 연구를 공유할 예정입니다. 또한, 이번 쇼에서는 2022년 Lab Innovations에 새로 추가된 지속 가능성 트레일을 다시 한 번 개최하여 방문객에게 실험실 지속 가능성에 긍정적인 영향을 미치는 일부 주요 전시업체에 대한 가이드 투어를 제공할 예정입니다.