Duurzaamheid en medische technologie – innovaties en processen tegen klimaatverandering

© iStock

De klimaatcrisis is niet alleen in het Duitstalige gebied een groot thema – wereldwijd werken onderzoek, industrie en samenleving aan meer duurzaamheid. Het gaat erom dat we handelen op een wijze die ook voor toekomstige generaties hetzelfde goede leven mogelijk maakt, net zoals het nu is. Daarom komt het onderwerp in veel levensgebieden terug: of het nu in politiek, productie of handel is. De focus ligt daarbij niet alleen op de hulpbronnen die voor de productie worden gebruikt. Het gaat, zoals beschreven in de 17 doelen voor duurzame ontwikkeling van de VN, ook om wereldwijde toeleveringsketens en de digitalisering van processen. Want duurzaamheid betekent winst maken op een milieuvriendelijke en sociaal verantwoorde manier en kan klimaatbescherming en de samenleving stimuleren. In dat kader is duurzaamheid ook een belangrijk onderdeel van de gezondheid: fysieke en psychische belasting worden verminderd. Veel sectoren zijn al bezig met het aanpassen van producten en processen op klimaatvriendelijkheid en duurzaamheid, maar hoe ver is de medische technologie hierin? Want veranderingen in materiaalkeuze kunnen hier direct invloed hebben op de gezondheid van patiënten. Is recycling in de medische technologie überhaupt mogelijk? Herbruikbare materialen inzetten waar eenmalige medische producten zorgen voor patiëntveiligheid en kiemvrijheid, dus nauwelijks weg te denken. Zijn circulatiemodellen of biologische materiaalalternatieven als duurzame methoden een haalbare aanpak? „In de medische technologie heeft functionaliteit voor de toepassing absolute prioriteit. Toch worden er steeds meer gebieden zichtbaar, zoals ‘Single-Use’-producten, waar duurzaamheid steeds belangrijker wordt. Hierbij komen vooral recyclingtechnieken voor de medisch toegelaten materialen in aanmerking. Vanwege de regelgeving is hergebruik in dezelfde producten meestal niet mogelijk“, legt Udo Eckloff uit, specialist bij INNONET-Kunststoff.

Het wordt duidelijk: er moeten innovatieve ideeën komen om duurzaamheid in de medische technologie te bevorderen. Nieuwe ontwikkelingen, zoals bioplastics uit maïsstarch of andere hernieuwbare grondstoffen, zouden de afvalproductie in de medische technologie aanzienlijk duurzamer kunnen maken en de sector groener. „Duurzaamheid is een thema dat de hele waardeketen betreft en steeds belangrijker wordt. Daarom willen wij met de MedtecLIVE with T4M een platform bieden waar manieren en oplossingen voor duurzaamheid in de medische technologie worden gepresenteerd en besproken“, benadrukt Christopher Boss, hoofd van de MedtecLIVE with T4M en Executive Director Exhibitions bij NürnbergMesse GmbH, het belang van het onderwerp.

De potenties die in de medische technologie liggen, zijn groot. Het gebruik van klimaatonvriendelijke materialen en complexe productieprocessen is hier de dagelijkse praktijk. Want „vooral in de medische technologie is dat een lastig thema en pas sinds kort op de radar“, aldus Sven Dasbach, Business Development Manager bij Sanner GmbH. Sommige bedrijven willen en proberen dit onderwerp actief aan te pakken door nieuwe ideeën te ontwikkelen en toe te passen. Andere zien de problematiek en de handelingsmogelijkheden in de sector nog als niet relevant. Daarbij komt dat de eisen aan medische producten zeer hoog zijn en het integreren van duurzaamheid in het werk en de productie bemoeilijkt. Eckloff bevestigt: „Wat betreft het hergebruik van speciale materialen wordt steeds geprobeerd om sortenreine, overtollige productieonderdelen terug te voeren in het proces, om zo een duurzame werking te bereiken. Initiatieven rondom de certificerings- en toelatingsregelingen voor de medische technologie moeten vooral bij de bevoegde instanties en wetgeving worden geïnitieerd en ondersteund. Daarvoor zijn uitgebreide onderzoeken nodig of en waar hergebruik mogelijk is.“

De huidige stand van duurzaamheid in de medische technologie

Onder medische technologie vallen veel producten en ontwikkelingen. Het is een breed veld dat veel apparaten, processen en technologieën omvat die in het medische dagelijks leven vast verankerd zijn. Het productaanbod is breed, van wegwerphandschoenen en slangen tot grote CT-apparaten. Veel daarvan bestaat uit en is gemaakt van moeilijk afbreekbaar plastic. Katia Pacella, projectmedewerker voor circulaire gezondheidszorg bij Healthcare Without Harm (HCWH), wijst erop dat kwalitatief hoogwaardige zorg op ecologische, sociale en duurzame wijze niet alleen belangrijk is voor het klimaat en het milieu: „De gezondheid van patiënten wordt direct gewaarborgd en de gezondheid van de gemeenschap wordt ondersteund door een gezondere planeet.“ Het gebruik van klimaatvriendelijke, biologisch afbreekbare en gezondheidsbevorderende materialen is echter moeilijk te realiseren vanwege de essentiële eisen die veiligheid en kiemvrijheid voor mensen garanderen. Het inzetten van kunststofproducten vormt een bijzondere uitdaging bij duurzaam handelen in de medische technologie: „Duurzaamheid is een belangrijk thema dat de laatste jaren steeds meer in de belangstelling staat, ook in de polymeerstudie. Duurzaamheid kan op verschillende manieren worden bereikt: door energiebesparing tijdens productie, procesoptimalisatie, verwerking en transport of door de keuze van gebruikte materialen. Afhankelijk van de ontwikkelingsinspanning kunnen de kosten toenemen“, aldus Dr. Christoph Herfurth, wetenschapper bij het Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP). „Duurzaamheid begint bij de grondstoffen, hun herkomst en productie, gaat verder met de emissies en het productontwerp: waar kan materiaal worden bespaard, moet het eenmalig product zijn? Maar ook recycling speelt een rol, net als de supply chain: kunnen lange leveringsketens worden vermeden?“ legt Dasbach uit. Onder duurzaamheid valt ook het waarborgen en optimaliseren van de gezondheidszorg: „Het gaat hierbij om de volksgezondheid, het beschermen van natuurlijke hulpbronnen, het vaststellen van veilige milieugrenzen en de circulaire economie bij de productie van materialen. De menselijke gezondheid kan alleen worden beschermd als ook de gezondheid van de planeet wordt beschermd. De medische technologie is daarvoor onmisbaar“, vat Pacella samen.

Voor reeds goedgekeurde producten heeft een duurzamere herontwerp weinig betekenis. Want veranderingen aan het product leiden tot hercertificering, wat veel kosten en tijd kost. Een voordeel voor de fabrikant is dat niet altijd gegarandeerd is dat het product daarna beter wordt. „Bij grote medische apparaten zoals een CT is het vanwege de aantallen eenvoudiger om efficiëntie en duurzaamheid te overwegen. Op het gebied van wegwerpartikelen zien we momenteel nog geen grote vraag, omdat de druk van de eindgebruiker ontbreekt“, beschrijft Dasbach. Hij voegt toe dat het mindset van de eindgebruiker moet veranderen om de markt te laten aanpassen. Zolang het economische aspect ontbreekt, hebben fabrikanten geen reden om iets te veranderen. In de machinebouw is dat al vaker het geval: Axel Bartmann, hoofd Marketing en Corporate Communications bij Manz AG, dat ook de medische technologie bedient en op MedtecLIVE 2022 exposeerde, ziet hoe sterk de markt is veranderd: „Veel wat duurzaamheid betreft, ontstaat uit de eigen verantwoordelijkheid van de bedrijven. Toch legt de markt ook veel op, wanneer klanten waarde hechten aan deze eigenschappen.“ Veel grote bedrijven proberen daarom al duurzaamheid in hun bedrijfswaarden op te nemen en interne structuren efficiënter en klimaatneutraal te maken, maar het onderwerp staat nog in de kinderschoenen en investeringen om bestaande producten te veranderen zijn te groot en de aantrekkingskracht op het eerste gezicht te gering.“

Gevolgen van duurzaamheid voor de medische technologie en de markt

Er moet iets gebeuren op het gebied van duurzaamheid. Andere sectoren lopen hierin al enkele stappen voor. Want de gevolgen als er niets verandert, zijn bekend: klimaatverandering, microplastics overal en gezondheidsproblemen voor mensen. Een herstructurering van de markt en meer focus op duurzamere producten hebben echter ook gevolgen: voor fabrikanten en toeleveranciers, maar ook voor de consumenten. „Door de langzame invoering van het thema in de medische technologie ontstaan nu al tekorten aan biobased kunststoffen, omdat er simpelweg nog te weinig aanbieders zijn“, meldt Dasbach. Deze materialen kunnen, afhankelijk van de eisen, deels als alternatief worden ingezet, legt Herfurth uit: „Biobased kunststoffen kunnen veel, en worden al gebruikt. Polymelkzuur bijvoorbeeld voor verpakkingen.“

Innovaties en nieuwe ontwikkelingen kosten tijd. Onderzoek, toetsing en herziening van producten brengen ook veel kosten met zich mee voor de fabrikant. Natuurlijk, nichematerialen en personeel dat zich bezighoudt met efficiënter productontwerp, evenals de hercertificering bij veranderingen, vergen veel middelen. Maar ook de certificering van duurzaamheid brengt een grote inspanning met zich mee: „Of het nu gaat om duurzaamheidsrapporten of het meten van de maatregelen voor een duurzamer bedrijf, alles kost tijd en geld. Maar het loont, omdat het ons belangrijk is“, vat Bartmann van de Manz AG samen. Het bedrijf dat duurzaamheid in de bedrijfs-DNA heeft, is al klimaatneutraal en blijft streven naar nog efficiënter en hulpbronnenernerend werken.

Het belangrijkste argument is echter bescherming en risicovrijheid: „Veiligheid kan worden geboden door biobased kunststoffen, maar dat is niet bij alle het geval“, legt Dasbach uit. Onderzoek is op dat gebied een groot punt, waar verder in moet worden geïnvesteerd.

Duurzaamheid in de medische technologie – Hoe moet dat gaan?

De vraag of en hoe duurzaamheid in deze sector kan worden geïmplementeerd, speelt bij veel mensen. Een aanpak is gebaseerd op de natuur, want circulatiemodellen zijn een belangrijke benadering voor duurzaamheid. Alleen zoveel nemen als ook weer kan worden teruggegeven. Chemisch afbreekbare grondstoffen gebruiken, deze recyclen en weer toevoegen aan de productie. Dat is een manier om materialen te besparen en minder afval te genereren. Sommige bedrijven volgen deze aanpak al, door installaties te bouwen die speciale kunststoffen kunnen afbreken en direct weer in de productie te laten vloeien. Ook Pacella ziet circulatiemodellen als een belangrijke stap richting duurzaam ondernemen: „In de medische sector is het dringend nodig om af te stappen van lineaire productie. Onschadelijke en herbruikbare oplossingen zijn haalbaar en kunnen de chemische voetafdruk en afvalproductie verminderen, terwijl ze betere oplossingen bieden voor patiënten en de planeet.“ Een andere belangrijke factor voor een kleinere ecologische voetafdruk is het optimaliseren van productieprocessen. Daar sluit Bartmann zich bij aan: „Digitalisering speelt daarin ook een grote rol, vooral in productie en inkoop. Daar liggen nog grote kansen en veel ruimte voor verbetering.“

Een andere benadering kijkt naar de gebruikte grondstoffen. Want vooral in de medische technologie worden op veel plaatsen kunststoffen gebruikt. Bijvoorbeeld polyurethaan voor infuusslangen. Maar voor de productie van polyurethaan worden doorgaans onder andere isocyanaten gebruikt, die giftig en sensibiliserend zijn. Ze kunnen astma en allergieën veroorzaken. „Wij hebben bij het Fraunhofer IAP samen met de Fraunhofer-instituten ICT, IFAM en UMSICHT een nieuwe synthese van polyurethaan ontwikkeld, waarmee we kunnen afzien van giftige isocyanaten. Dit maakt het productieproces veiliger. Ook kan het zo geproduceerde polyurethaan als biocompatibel worden gecertificeerd“, vat Herfurth samen, die het project coördineert. Hierdoor zijn minder schadelijke chemicaliën nodig voor de productie van deze veelgebruikte kunststoffen en wordt de verdere verwerking nog veiliger. Bij de productie wordt bovendien CO2 in plaats van aardolie als koolstofbron gebruikt. Dus dubbel duurzaam.

De huidige implementatie van duurzaamheid gebeurt vaak vooral via een globale aanpak. Hierbij worden op veel plekken binnen het bedrijf een beetje middelen bespaard. Dat telt op en uiteindelijk kan duurzaamheid heel eenvoudig zijn. „Het gaat dan niet om het product zelf, maar meer om de productie en de hele processen. De producten zijn niet de enige factor waarop je kunt sturen. Sanner produceert bijvoorbeeld het grootste deel van de benodigde energie zelf en heeft daardoor de CO2-uitstoot op de locatie in Bensheim aanzienlijk kunnen verminderen“, beschrijft Dasbach. Over het algemeen geldt dat processen het goedkoopst blijven als ze niet worden veranderd. Daarom veranderen bedrijven ook niet graag procedures. Herfurth voegt toe: „Een veelbelovende aanpak om de duurzaamheid van kunststoffen te verhogen, zijn waardekringlopen. Daarbij worden kunststofproducten chemisch afgebroken tot hun grondstoffen, die weer als gerecyclede grondstoffen kunnen worden gebruikt voor de productie van nieuwe materialen. Zo worden kunststofafvalstoffen waardevolle grondstoffen. Met dit doel onderzoekt het Fraunhofer-team manieren om polyurethaanafval te recyclen. De verkregen grondstoffen worden via chemische omzetting met CO2 omgezet in nieuwe uitgangsstoffen voor isocyanaatvrije polyurethaan.“ Meer focus, meer uitwisseling, nieuwe ideeën – dat is wat nodig is. „Over het algemeen krijgt dit belangrijke thema in de medische technologie nog te weinig aandacht, naar mijn mening. Dat willen wij veranderen en bespreken tijdens de MedtecLIVE with T4M. Hiervoor komt er een eigen sessie en een speciale rondleiding over dit onderwerp“, besluit Boss.