순환성의 길 위에서: 싸토리우스와 코베스트로가 소형 바이오 반응기의 재활용 잠재력 입증

마가리, 처음부터 시작해 볼까요. 생명공학 산업에서 사용되는 모든 플라스틱이 같지는 않죠. 개요를 설명해 주시겠어요?

사실 '플라스틱'이라는 일반적인 용어는 매우 다른 요구 사항을 충족하도록 설계된 다양한 재료를 포함합니다. 플라스틱은 산화 및 자외선 저항성, 난연성, 물리적 특성 등을 개선하고 보호하는 화학 화합물과 혼합된 다양한 폴리머로 만들어집니다. 다양한 종류의 플라스틱은 재활용 개념에 복잡성을 더합니다.

우리 산업에서 플라스틱이 충족해야 하는 특별한 요구 사항은 무엇이며, 어떤 과제가 있나요?

바이오파마 산업에서 일회용 제품 설계자들은 재료 선택 시 복잡한 요구사항에 직면해 있습니다. 특히 공정 효율성과 환자 안전을 동시에 보장해야 합니다. 이러한 기술들은 멸균 과정 견디기, 운송 및 보관 중 구조적 무결성 유지, 바이오 공정에서 안정적인 기능 수행, 그리고 최종적으로 공정 폐기물로 관리 가능해야 하는 등 전체 수명주기에 걸쳐 엄격한 요구사항을 충족해야 합니다.

또한 고객 제품과 접촉하는 재료는 환자 안전을 위해 추출물을 최소화하도록 설계되어야 합니다. 그리고 마지막으로 연장된 유통기한에 대한 요구는 추가적인 도전 과제를 부여합니다. 당사 재료 엔지니어의 과제는 다양한 공정 응용 분야에 걸쳐 이러한 모든 요구사항을 통합하는 것입니다. 이는 세심한 재료 선택과 엔지니어링을 필요로 합니다.

재활용에 대해 이야기할 때, 바이오제약 산업에서 플라스틱 재활용의 주요 도전 과제는 무엇입니까?

플라스틱 제품의 시작과 끝에 걸친 이중적 도전 과제가 있습니다: 첫째, 종종 '오염된' 것으로 간주되는 플라스틱 제품을 재활용하는 것, 둘째, 재활용이 고품질 응용 분야에 부적합하다고 인식되어 - 경우에 따라 금지되기까지 하는 - 새로운 플라스틱 제품에 재활용 플라스틱을 통합하는 것입니다.

추가적으로, 재활용은 더 나은 환경적 영향을 미칠 것으로 예상됩니다. 게다가 재활용이 더 많은 비용을 들이지 않아야 합니다.

결론적으로, 우리의 우수한 품질 플라스틱의 가치를 유지하는 것이 우리의 목표 중 하나입니다.

코베스트로와 함께 소형 바이오리액터의 플라스틱 재활용 솔루션을 찾기 위한 개념을 개발했습니다. 이 협업은 어떻게 시작되었나요?

싸토리우스의 기업 연구 부서는 혁신 프로젝트에 대해 많은 외부 파트너들과 긴밀히 협력하고 있습니다. 우리의 목표는 미래의 핵심 기술과 응용 분야를 식별하고 개발하는 것입니다.

폴리카보네이트 순환성에 대한 코베스트로의 접근 방식은 우리의 사고와 일치하여, 각자의 전문성을 결합해 함께 개념을 개발하는 것은 쉬운 결정이었습니다.

프로젝트에 대해 더 자세히 말씀해 주세요. 무엇을 작업했고 주요 발견은 무엇인가요?

우리의 첫 번째 목표는 기계적으로 재활용된 플라스틱에 대한 인식에 도전하는 것이었습니다. 그리고 우리는 싸토리우스의 Ambr 소규모 바이오반응기의 폴리카보네이트 용기가 수집, 분리, 분류, 재활용된다면 세포 배양 응용 프로그램을 위해 폐쇄 루프로 재활용될 수 있음을 증명하는 데 성공했습니다. 그러나 이러한 마지막 네 단계는 여전히 해결되지 않은 과제이며, 지역 재활용 인프라에 크게 의존합니다.

우리는 싸토리우스의 Ambr 소규모 바이오반응기의 폴리카보네이트 용기가 수집, 분리, 분류, 재활용된다면 세포 배양 응용 프로그램을 위해 폐쇄 루프로 재활용될 수 있음을 증명하는 데 성공했습니다.

마갈리 바르바루, 기업 연구 펠로우

우리의 두 번째 목표는 소규모 플라스틱 생물반응기의 현재 수명 종료 시나리오와 비교하여 재활용의 환경적 영향을 평가하는 것이었습니다. 우리가 발견한 것은 재활용이 탈화석화와 자원 고갈에 긍정적인 영향을 미친다는 것입니다. 우리의 재활용 접근 방식은 기존의 '사용 후 폐기' 프로세스에 비해 기후 영향 측면에서 더 나은 성과를 보입니다. 이러한 영향의 정도는 얼마나 많은 재료가 재활용되는지, 얼마나 자주 반환되는지, 재활용 프로세스가 폐쇄형인지 개방형인지에 따라 달라집니다. 즉, 재료가 동일한 유형의 제품을 만드는 데 사용되는지 아니면 다른 제품을 만드는 데 사용되는지에 따라 달라집니다. 그러나 덜 이상적인 시나리오에서도 그 영향은 항상 긍정적이며 올바른 방향으로 나아가는 한 걸음입니다.

생명과학 산업에서 플라스틱 기반의 일회용 기술은 널리 사용되고 있습니다. 이 결과를 다른 제품에도 적용할 수 있을까요?

소규모 바이오 반응기의 폐쇄형 재활용은 이미 두 번째 일회용 기술 재활용 개념으로, 첫 번째는 Veolia와 싸토리우스와 함께 다른 용도에서 개방형으로 버퍼 및 미디어 백을 위한 Flexsafe^® 필름 개념의 재활용입니다. 재활용은 재료뿐만 아니라 응용 분야와 지역 인프라에도 크게 좌우됩니다. 오늘날 '만능' 솔루션은 비현실적으로 보입니다. 대신 우리는 다양한 재활용 솔루션 도구 세트가 필요합니다. 각 개념은 우리의 학습 곡선에 기여하고 성공적인 재활용을 위해 필수적인 협력 네트워크를 확장합니다.

개념 증명 프로젝트는 재활용 플라스틱의 품질이 신품 플라스틱과 동일한 수준일 수 있음을 보여주었습니다. 이는 향후 제품에서 2차 플라스틱을 사용하는 데 어떤 의미일까요?

맞습니다. 이 개념은 기술적 재활용 가능성을 증명했습니다. 그러나 기술적 재활용은 우리 제품이 재활용되기 위한 필요조건이지만 충분조건은 아닙니다. 다시 말해, 우리는 재활용 경로에서 매우 중요한 첫 걸음을 내디뎠고 앞으로 더 많은 단계가 남아 있습니다.

우리는 재활용 경로에서 첫 번째이자 매우 중요한 단계를 밟았습니다. 그리고 앞으로 더 많은 단계가 있을 것입니다.

마갈리 바르바루, 기업 연구 펠로우

대규모 재활용을 실현하기 위해 제품은 어떤 조건을 충족해야 하며, 각 고객은 현장에서 어떤 요구 사항을 제공해야 합니까?

싸토리우스는 재활용 가능성을 고려하여 제품을 설계할 책임이 있습니다. 물론 '재활용을 위한 설계'가 품질과 기능을 저해해서는 안 되지만, 가능한 한 평가하고 구현해야 합니다.

지금까지 가치 있는 재활용을 위해서는 재활용 과정 이전에 효율적인 수집, 분류 및 연결이 필요합니다. 이를 어디서 어떻게 할 수 있는지는 아직 열린 질문이며, 우리는 고객과의 파일럿 프로젝트를 통해 이에 대한 답을 찾고자 합니다.