Lucy Gilliam heeft een aanstekelijke passie voor milieuactie. Vandaag, ze werkt in Brussel aan milieubeleid voor vervoer. Maar begin jaren 2000, ze was een moleculair microbioloog in Hertfordshire. Zoals velen in haar vakgebied, Gilliam kwam door veel wegwerpplastic heen. Het was een normaal onderdeel van de 21e-eeuwse wetenschap geworden, zo alledaags als koffie en overuren.

Gilliam was, in haar woorden, een "super high user" van het soort plastic, ultragesteriliseerde filterpipetten die maar één keer konden worden gebruikt. Net zoals zovelen van ons doen in ons huiselijk leven, ontdekte ze dat ze werkte met wat campagnevoerders tegen vervuiling een "product, gebruik maken van, weggooien"-model. De pipetten stapelen zich op, en al dat plastic afval leek haar gewoon verkeerd.

De milieu-impact van de wetenschap begon haar zorgen te maken. Het was niet alleen een kwestie van plastic. Ze wilde ook weten waarom er geen zonnepanelen op het dak van het nieuwe labgebouw lagen, bijvoorbeeld, en waarom vliegen naar conferenties meer als een voordeel dan als een probleem werd gezien. "Ik zat er altijd over te zeuren bij de koffie, " Vertelt Gilliam. "Hoe kan het dat we klimaatwetenschap onderzoeken, en mensen vliegen overal heen? We moeten een baken zijn."

Ze probeerde recyclingprogramma's te starten, met enig succes. Ze nodigde de leveranciers uit om het probleem te bespreken, en bedacht manieren waarop de onderzoeksteams op zijn minst de dozen konden retourneren die pipetten binnenkwamen voor hergebruik, zelfs als de pipetten zelf nog steeds zouden worden gebruikt en weggegooid. Het voelde als een strijd, Hoewel. Aanvoelend dat de vooruitgang waarschijnlijk traag zou zijn, ze begon zich af te vragen waar ze precies verandering kon brengen, en verhuisde om te werken in het milieubeleid.

Wetenschappelijk onderzoek is een van de meer verborgen gebruikers van wegwerpplastic, met de biomedische wetenschappen een bijzonder grote overtreder. Plastic petrischalen, flessen in verschillende soorten en maten, verschillende soorten handschoenen, een duizelingwekkende reeks pipetten en pipettips, een schat aan monsterbuisjes en flesjes. Ze zijn allemaal een alledaags onderdeel van wetenschappelijk onderzoek geworden. De meesten van ons zullen dergelijke apparatuur zelfs nooit zien, maar we vertrouwen er allemaal nog steeds op. Zonder het, we zouden de kennis niet hebben, technologieën, producten en medicijnen die we allemaal gebruiken. Het is van vitaal belang voor het leven van de 21e eeuw, maar het is ook enorm vervuilend.

in 2015, onderzoekers van de Universiteit van Exeter wogen het jaarlijkse plastic afval van hun biowetenschappelijke afdeling af, en geëxtrapoleerd dat biomedische en landbouwlaboratoria wereldwijd verantwoordelijk kunnen zijn voor 5,5 miljoen ton plastic laboratoriumafval per jaar. Om dat in context te plaatsen, ze wezen erop dat het in 2012 gelijk was aan 83 procent van het plastic dat wereldwijd werd gerecycled.

Het probleem met plastic is dat het zo duurzaam is; het zal niet ontleden. We gooien het bij het afval, het blijft daar. Er wordt gedacht dat er nu meer Lego-mensen op aarde zijn dan echte mensen, en deze minifigs zullen ons allemaal overleven. Wanneer plastic producten zoals deze minifigs - of pipetten, flessen of rietjes - gaan uiteindelijk kapot, ze blijven zo klein, bijna onzichtbare fragmenten die microplastics worden genoemd, die ook afkomstig zijn van cosmetica en kledingvezels. Een studie uit 2017 vond microplastics in 81 procent van de kraanwatermonsters wereldwijd. In de laatste paar jaren, in bergketens in de VS en Frankrijk, onderzoekers vonden zelfs microplastics in regen. Ze zijn onlangs gevonden in het noordpoolgebied, te.

De moderne wetenschap is opgegroeid met wegwerpplastic, maar de tijden veranderen. Deze herfst, de eerste golf jongeren die de Zweedse klimaatactiviste Greta Thunberg volgde en in "schoolstaking voor het klimaat" ging, begon met bachelordiploma's. Universiteiten mogen van deze jongeren verwachten dat ze met frisse en soms uitdagende vragen komen over hoe wetenschappelijk onderzoek wordt gedaan. Tegelijkertijd, veel van degenen van Generatie Z (die geboren zijn vanaf het midden van de jaren negentig) beginnen nu met Ph.D.s, en millennials (geboren vanaf het begin van de jaren tachtig) leiden steeds meer labs. Nu steeds meer universiteiten zichzelf uitdagen om wegwerpplastic uit te roeien, evenals om koolstofvrij te gaan, in de komende jaren of decennia, wetenschappelijk afval wordt steeds meer onder de loep genomen.

Om te laten zien hoe ver de zaken zijn gevorderd sinds Gilliam haar onderzoekscarrière verliet, afgelopen november beloofde de Universiteit van Leeds om in 2023 plasticvrij te gaan voor eenmalig gebruik. UCL heeft aangekondigd dat het dit voorbeeld zal volgen, met de enige iets minder ambitieuze doelstelling van 2024. Dit nieuwe beleid zal niet alleen wegwerpkoffiebekers van de campus verbannen, maar ook veel alledaagse wetenschappelijke apparatuur.

Lucy Stuart, projectmedewerker duurzaamheid bij Leeds, zegt dat de reacties onder onderzoekers gemengd zijn, maar ze boeken geleidelijk vooruitgang. "Voor ons, als universiteit, we zijn hier om de volgende generatie te inspireren, "zegt ze. "Ook, we zijn een op onderzoek gebaseerde instelling die elke dag baanbrekende innovaties creëert, dus we wilden niet zeggen dat de oplossingen niet mogelijk zijn, omdat wij de mensen zijn die helpen bij het creëren van die oplossingen."

De ambitieuze doelstelling heeft ertoe bijgedragen dat ieders aandacht is gericht, net als het duidelijke teken dat het door de hele instelling wordt gesteund, van de top van het universiteitsbestuur naar beneden. Echter, "We willen geen top-down beleid voeren, Stuart benadrukt. “We willen dat individuele onderzoekers en medewerkers eigenaarschap nemen en kijken naar het probleem binnen hun vakgebied, en breng dan een verandering aan."

Ergens anders, veel wetenschappers gaan al op eigen initiatief door. Toen David Kuntin, een biomedisch onderzoeker aan de Universiteit van York, besprak plastic afval met zijn laboratoriumgenoten, hij ontdekte al snel dat hij niet de enige was die had gemerkt hoeveel ze doormaakten.

"Het dagelijks gebruik van kunststoffen - in de wetenschap, het is tegenwoordig bijna onmogelijk om te vermijden. En iemand zei net:'Oh, na een week zouden we een kamer kunnen vullen!' en het bracht ons aan het discussiëren wat we konden doen."

Een van de redenen waarom laboratoriumkunststoffen zo'n kleverig probleem zijn, is dat ze besmet kunnen raken met de biologische of chemische materie die wordt onderzocht; je kunt ze niet zomaar bij je koffiekopje in de prullenbakken van de campus gooien. Gebruikelijk, laboratoriumafvalplastic wordt in zakken gedaan en geautoclaveerd - een energie- en waterverslindend sterilisatieproces - voordat het naar de stortplaats wordt gestuurd. Maar, Kuntin zegt, niet al het plastic afval is te vervuild om te recyclen. In plaats van alles simpelweg als gevaarlijk te classificeren, rechtdoor, hij en zijn collega's deden een audit van het plastic dat ze gebruikten, om te zien wat ze konden ontsmetten.

"De vervuiling waar we mee te maken hebben is waarschijnlijk minder gevaarlijk dan een beschimmeld blik bonen die je na een paar weken misschien in je recycling hebt, "zegt Kuntin. Dus, net zoals het team had geleerd dat ze hun blikken bonen moesten wassen voordat ze ze in de prullenbak van de gemeente gooiden, ze leerden manieren om hun laboratoriumafval te ontsmetten, te.

Ze ontwikkelden een "decontaminatiestation" met een 24-uursweek in een hoogwaardig desinfectiemiddel, gevolgd door een spoeling voor chemische decontaminatie. Ze keken ook naar de plastics die ze kochten, om degenen te kiezen die gemakkelijker te recyclen zijn. Als gevolg van deze maatregelen, ze hebben het plastic dat ze eerder naar de stortplaats stuurden met ongeveer een ton per jaar verminderd.

"Dat zijn 20 arbeiders, 20 van ons, " hij zegt, klinkt alsof hij nog steeds niet helemaal gelooft dat zo weinig onderzoekers zoveel afval kunnen opstapelen. "We hebben een ton plastic gebruikt dat we kunnen recyclen." Ze kwamen erachter dat het genoeg was om 110 badkuipen te vullen. En omdat ze ook hebben teruggebracht hoeveel apparatuur moet worden geautoclaveerd, ze besparen energie en water, te.

"Ik denk dat als wetenschappers, we moeten verantwoordelijk zijn voor wat we doen, " Vertelt Kuntin me. Niet in het minst, hij zegt, omdat het publiek geld is dat ze uitgeven. "Je kunt niet, met een schoon geweten, gewoon een ton plastic gebruiken."

Aan de Universiteit van Bristol, technici Georgina Mortimer en Saranna Chipper-Keating hebben ook regelingen opgezet voor het sorteren en recyclen van laboratoriumafval. "Het afval in het lab was heel gemakkelijk te zien voor mensen. Ze hadden zoiets van, 'Ik doe dit thuis, ', zegt Mortimer.

Ze hebben de recycling van handschoenen en ijszakken uitgeprobeerd via een bedrijf dat gespecialiseerd is in moeilijk te recyclen afval, inclusief contactlenzen, knapperige pakjes en sigarettenpeuken, evenals de soorten plastic die uit laboratoria komen. Ze willen graag meer nadenken over hergebruik en reductie, te, wetende dat recycling hen slechts zo ver kan brengen. Ze hebben bedacht hoe ze waar mogelijk in bulk kunnen kopen, verpakkingsafval te verminderen, bijvoorbeeld.

Kunststof is voor hen slechts een onderdeel van de duurzame labpuzzel. "We hebben veel ULT-vriezers, ultra-lage temperatuur diepvriezers, " zegt Mortimer. De vriezers "hebben duizenden, duizenden monsters die meer dan 20 jaar teruggaan". En ze worden allemaal bewaard bij min 80ºC. Of dat waren ze tenminste. Anna Lewis, duurzame wetenschapsmanager bij Bristol, liet ze wat onderzoek zien van de Universiteit van Colorado Boulder, wat aantoont dat de meeste monsters veilig kunnen worden bewaard bij min 70, bespaart tot een derde van de energie. Ze hebben nu de temperatuur van hun ULT-vriezers verhoogd.

De technici van Bristol hebben ook nagedacht over wat ze in deze vriezers bewaren, hoe, en of het er moet zijn. "Er zijn monsters die daar al jaren liggen, " zegt Mortimer. We hebben ontdekt wat deze eigenlijk zijn, als ze nog bruikbaar zijn, consolideren van de ruimte." Dit heeft niet alleen energie en geld bespaard, het is ook beter beheersbaar gemaakt om met de vriezers te werken. Het is gewoon makkelijker om dingen te vinden.

Martin Farley bekleedde de eerste duurzaamheidspost voor laboratoria in het VK, aan de Universiteit van Edinburgh in 2013. Hij is nu gespecialiseerd in manieren waarop onderzoekslaboratoria duurzamer kunnen worden, werkte in een soortgelijke rol als Lewis aan een aantal Londense universiteiten. Hij kwam voor het eerst in de kwestie vanwege plastics, maar vond al snel een hele reeks problemen om aan te werken.

Farley wijst erop dat deze ULT-vriezers evenveel energie kunnen verbruiken als een huis. Dus als je je zorgen maakt over het energieverbruik in de huizen in je straat, je zou je er ook zorgen over moeten maken in de koelkasten op je universiteit. uiteindelijk, naarmate de klimaatnoodsituatie toeneemt, Farley betoogt, "elk facet van de samenleving moet veranderen".

Labs zijn misschien geen "kolos" zoals de olie- en gasindustrie, hij zegt, maar ze hebben een aanzienlijke en vaak genegeerde impact op het milieu. Op een onderzoeksintensieve universiteit Farley denkt dat de laboratoria ongeveer tweederde van de energierekening zullen uitmaken. Als een universiteit haar energieverbruik wil verminderen, onderzoekswetenschappen zijn een goede plek om te beginnen.

"We hebben mensen die thuis recyclen, en niets doen in hun labs. Ik heb een ruwe berekening van de achterkant van de envelop gedaan, " hij vertelt mij, en, afhankelijk van je onderzoeksgebied, "Uw impact op het milieu is 100-125 keer groter dan thuis."

Teruggaand in de geschiedenis van de wetenschap, het is moeilijk om precies te zeggen wanneer wegwerpplastic in laboratoria is aangekomen. "Dat is een klus die gedaan moet worden, om erachter te komen wanneer plastic begint te worden gebruikt in wetenschappelijke instrumenten, wetenschappelijke materiële cultuur, en hoe, en hoe het verandert, " zegt Simon Werrett, een historicus aan de UCL die gespecialiseerd is in de materialen van de wetenschap. Hij zegt dat er plastic in veel historische wetenschappelijke objecten zit, maar omdat musea geen items in die termen catalogiseren, het is moeilijk om het precies te dateren. Nog altijd, hij vermoedt dat het plastische probleem van de wetenschap dat van alle anderen volgde.

De productie van het ding dat we plastic noemen, begon aan het einde van de 19e eeuw. Vandaag, we zijn er steeds meer aan gewend om plastic te zien als een bedreiging voor dieren in het wild, maar toen, als er iets is, hebben synthetische producten ervoor gezorgd dat de natuur niet wordt opgegeten door menselijke consumptie. Toen het biljartspel populair werd, fabrikanten zochten een manier om de ballen te maken van iets betrouwbaarder dan de handel in ivoor. Een firma lanceerde een $10, 000 wedstrijd om een ​​alternatief materiaal te vinden, wat leidde tot het patenteren van celluloid (een mix van kamfer en geweerkatoen) door de Amerikaanse uitvinder John Wesley Hyatt in 1870.

Hyatt richtte samen met zijn broer Isaiah de Celluloid Manufacturing Company op, and developed a process of "blow molding", which allowed them to produce hollow tubes of celluloid, paving the way for mass production of cheap toys and ornaments. One of the advantages of celluloid was that it could be mixed with dyes, including mottled shades, allowing the Hyatts to produce not just artificial ivory but coral and tortoizeshell too.

At the turn of the century, the ever-expanding electrical industry was running low on shellac, a resin secreted by the female lac bug which could be used as an insulating material. Spotting a market, Leo Baekeland patented an artificial alternative in 1909, which he named Bakelite. This was marketed in the 1920s as "the material of a thousand uses", soon joined by a host of new plastics throughout the 1930s and 1940s too. Nylon, invented in 1935, offered a sort of synthetic silk, useful for parachutes and also stockings. Plexiglass was helpful in the burgeoning aviation industry. Wartime R&D put rocket boosters on plastic innovation, and just as plastic products speedily started to fill up the postwar home, a plethora of plastic goods entered the postwar lab, te.

Werrett emphasizes that today's problems are a product not just of plastics but of the emergence of cultures of disposability. We didn't used to throw stuff away. Disposability predates plastics slightly. Machines of the late industrial revolution, around the middle of the 19th century, made cloth and paper much easier to produce. Tegelijkertijd, people were becoming more and more aware, and worried, about the existence of germs—for example, after John Snow identified the Broad Street water pump as the source of a cholera outbreak in Soho, London, in 1854. Just as Joseph Lister pioneered the use of antiseptics in medicine from the 1860s onwards, disposable dressings gradually became the norm. "So you have things like cotton buds, and condoms and tampons, and sticking plasters, " Werrett explains, as well as paper napkins and paper cups. As mass production advanced, it soon became cheaper and easier to throw things away than to clean and re-use them—or pay someone else to.

Cloth- and paper-based disposable products arrived over a relatively short period, but the new throwaway culture they instigated paved the ground for the plastic problem we have today. Paper cups and straws soon became plastic ones, and the idea of "produce, use, discard" became normal.

Nog altijd, the introduction of disposable plastics in postwar science and medicine wasn't necessarily simple. Looking at medical journals from the 1950s and 1960s, Werrett has found a few complaints.

"There's a tradition that surgeons have a pair of gloves, and they use that for their whole career, " he explains. These gloves would have been rubber—first introduced by William Stewart Halsted at Johns Hopkins Hospital in Maryland in the 1890s—but designed to last, boiled for sterilization and repaired rather than disposed of in favor of a new pair. "By the end of their career, they've got repairs and stains, " Werrett says, "and that's a sign or mark of your experience as a surgeon." Then disposable gloves came in, and not everyone was happy to leave these marks of experience behind.

Nurses had to be taught to throw things away, rather than keep them, merkt hij op. "It wasn't self-evident that disposability was a valuable thing. If anything, the default is to re-use things. You have to train people to see disposability as a valuable practice."

For those looking for a plastic-free future for science, a technological fix could well be found in the history. Back in Bristol, Georgina Mortimer has been eyeing up the old glass cabinets. "We're trying to get back into glassware, trying to make it cool again within our department, " ze zegt, lachend.

In Brussels, Lucy Gilliam tells me about her grandmother, who worked in a hospital lab, and all the dishwashing assistance she had to support their use of glassware. "And now we do it all by ourselves. We're like little research islands. And you know, plastic—and single-use disposable things—is filling the gap of people.

"There was a time when we were doing really advanced science without using plastics. And it's not to say that all of the science that we do now can be done without plastics. But there is science that we were doing back then, and that we're still doing now, that could be done without plastics."

Plastic has become apparently indispensable for modern science. It can keep materials protected, even when we transport them. It keeps us out of them (for materials we don't want to contaminate) and them out of us (for hazardous materials that might hurt us). It can be molded into a range of shapes. Some areas of science—not least DNA research—have grown up in an era of disposable plastics.

In sommige gevallen, Hoewel, a return to glass might be the answer. "Use glassware—it's there, it's available, it's sterilised, " Mortimer enthuses. "All the universities will have a glass room just full to the ceilings of stuff that we can be using rather than plastics." Along with Saranna Chipper-Keating, she has been tasked with producing a whole-life costing exercise on glass versus plastics. In theorie, it should be cheaper to re-use glass than to buy plastics again and again, especially as there are often costs associated with dumping these plastics.

But re-using glass means it must be washed and sterilized, and that takes resources, te. This is a concern for Lucy Stuart in Leeds; they don't want their plastic-free pledge to simply replace one environmental problem with another.

In York, David Kuntin is also concerned about the knock-on effects of switching back to glass. "Every day, we use reagents like cell culture media, a nutrient broth that cells thrive in, " he tells me. These broths have been developed for decades, and since most cells are grown on plastic, that's what the reagents have been optimized for.

On top of this, researchers like Kuntin are interested in the finest details of cell behavior—and what they're grown on could have an influence. "We know that cells are very responsive to their environment, and they can sense things like the roughness or stiffness of the surface they grow on, " he explains. Unexpected changes in behavior could be misinterpreted as a consequence of an experiment, when really it's just that the cells are behaving differently on glass.

Another problem is how much time re-using glass could take. Disposable pipette tips are just quicker. And time, along with water and heat, could cost the lab money. uiteindelijk, Hoewel, they don't know until they do a full analysis. "We could do a whole-life costing exercise, and it may well be that plastics are so much cheaper, " Anna Lewis says. "In which case, we would need subsidies."

Lewis argues that any real change will require a change in how science is funded, with universities ideally needing to demonstrate some level of sustainability before they could apply for certain grant schemes. There is only so far they can go working with the goodwill and interest of a few enthusiasts. She sees scope to address this, if not in the next Research Excellence Framework (for assessing the quality of research in the UK) in 2021, then in the one after that. Whether the ecological crisis can wait for us to slowly negotiate yet another decade of science policy is another matter.

Martin Farley certainly sees a stronger appetite for change from the scientific community, compared to when he first started greening labs, back in 2013. "Five or six years ago, when I told my lab mates I was doing this, people laughed. There was a little bit of interest, like 'Sure, I'll recycle more', and some jokes. Nutsvoorzieningen, I get emails on almost a weekly basis. People out of the blue that are saying, 'How can I do something? I want to do more.'"

The University of Leeds is keen to link with other organizations, te. They've created a network around Leeds, including other universities, the Yorkshire Ambulance Service, the city council, and Yorkshire Water. They are also in discussions with one of the national research councils. Stuart says these sorts of collaborations are essential if they want to address disposable plastics on campus, because everything that comes in is part of the broader local economy. But it's also part of the whole point of the project, seeing themselves as "a civic university", ensuring that their research and innovation is used in a way that benefits the local area.

For researchers wanting to dive into the problem of plastic waste on their own, Hoewel, Gilliam has some simple advice:"First of all, see if you can get some buddies. Send out a note and convene a little meeting. Say, 'I've seen these things, I'm concerned about it, does anybody have any ideas?'" In the event that no one will engage with you, she suggests you just start segregating some of your plastic anyway, putting it in a box and sending it back, sharing a photo on social media as you go. You might well find comrades in other labs if not your own.

"Start by doing something different, even if it feels like it's really small and really pointless. Even small actions like that can have a ripple effect."

This article first appeared on Mosaic and is republished here under a Creative Commons licence.