Zrównoważony rozwój i technika medyczna – innowacje i procesy w walce ze zmianami klimatu

© iStock

Kryzys klimatyczny to nie tylko w krajach niemieckojęzycznych ważny temat – na całym świecie badania, przemysł i społeczeństwo pracują na rzecz większej zrównoważoności. Chodzi o działanie z myślą o przyszłych pokoleniach, czyli tak, aby również następne generacje mogły żyć tak dobrze, jak dzisiaj. Dlatego temat ten pojawia się obecnie w wielu obszarach życia: niezależnie od tego, czy chodzi o politykę, produkcję czy handel. Skupienie nie dotyczy tylko zasobów wykorzystywanych do produkcji. Jak opisano w 17 celach zrównoważonego rozwoju ONZ, chodzi także o globalne łańcuchy dostaw i cyfryzację procesów. Bo zrównoważoność oznacza osiąganie zysków w sposób przyjazny dla środowiska i społeczności, a tym samym może wspierać ochronę klimatu i społeczeństwo. W tym kontekście zrównoważoność jest również ważnym elementem zdrowia: zmniejsza się obciążenie fizyczne i psychiczne. Wiele branż już przestawia produkty i procesy na przyjazne dla klimatu i zrównoważone, ale jak daleko jest w tym temacie medycyna techniczna? W końcu zmiany w doborze materiałów mogą bezpośrednio wpływać na zdrowie pacjentów. Czy recykling w medycynie technicznej jest w ogóle możliwy? Używanie wielokrotnego użytku materiałów tam, gdzie jednorazowe produkty medyczne zapewniają bezpieczeństwo i sterylność pacjentów, czyli są niemal nie do zastąpienia. Czy możliwe są modele cykliczne lub biologiczne alternatywy materiałowe jako zrównoważone metody? „W medycynie technicznej funkcjonalność w zakresie zastosowania ma absolutny priorytet. Niemniej jednak istnieje wiele obszarów, takich jak produkty „jednorazowego użytku”, gdzie zrównoważoność zyskuje coraz większe znaczenie. W szczególności rozważamy techniki recyklingu dla materiałów dopuszczonych do użytku medycznego.”, wyjaśnia Udo Eckloff, specjalista z INNONET-Kunststoff.

Widać wyraźnie: potrzebne są innowacyjne pomysły, aby promować zrównoważoność w medycynie technicznej. Nowatorskie rozwiązania, takie jak bioplastik z kukurydzy lub innych odnawialnych surowców, mogłyby znacząco uczynić produkcję odpadów w medycynie technicznej bardziej zrównoważoną i uczynić tę branżę bardziej ekologiczną. „Zrównoważoność to temat, który dotyczy całego łańcucha wartości i staje się coraz ważniejszy. Dlatego naszym celem jest stworzenie platformy MedtecLIVE with T4M, na której można prezentować i dyskutować drogi i rozwiązania dla zrównoważoności w medycynie technicznej,” podkreśla Christopher Boss, kierownik MedtecLIVE with T4M i dyrektor ds. wystaw w NürnbergMesse GmbH, podkreślając wysokie znaczenie tego tematu.

Potencjał branży medycznej jest ogromny. W końcu stosowanie nieekologicznych materiałów i skomplikowanych procesów produkcyjnych jest tu codziennością. „Zwłaszcza w medycynie technicznej jest to trudny temat i dopiero od niedawna jest na radarze,” wyjaśnia Sven Dasbach, menedżer rozwoju biznesu w Sanner GmbH. Niektóre firmy chcą i aktywnie podchodzą do tego tematu, rozwijając i wdrażając nowe pomysły. Inne z kolei widzą problem i znaczenie działań w branży jako jeszcze nieistotne. Dodatkowo wysokie wymagania wobec produktów medycznych utrudniają włączenie zrównoważoności do codziennej pracy i produkcji. Także Eckloff zauważa: „W zakresie ponownego wykorzystania specjalistycznych materiałów często próbujemy wprowadzać do procesu sortowną, nadmiarową część produkcji, aby osiągnąć efekt zrównoważony. Podejścia związane z obowiązującymi regulacjami certyfikacyjnymi i dopuszczającymi muszą być inicjowane i wspierane, zwłaszcza w odniesieniu do odpowiednich instytucji i ustawodawstwa. Kluczowe jest przeprowadzenie szczegółowych badań, czy i gdzie ponowne wykorzystanie jest możliwe.”

Aktualny stan zrównoważoności w branży medycznej

Do medycyny technicznej zalicza się wiele produktów i rozwiązań. To szerokie pole obejmujące wiele urządzeń, procesów i technologii, które są głęboko zakorzenione w codziennej praktyce medycznej. Oferta jest szeroka, zaczyna się od jednorazowych rękawic i opakowań, a kończy na dużych urządzeniach CT. Większość z nich wykonana jest z trudnych do rozkładu tworzyw sztucznych. Katia Pacella, koordynatorka projektu z zakresu zrównoważonego systemu zdrowia w Healthcare Without Harm (HCWH), podkreśla, że wysokiej jakości opieka w sposób ekologiczny, społeczny i zrównoważony jest ważna nie tylko dla klimatu i środowiska: „Bezpośrednio zapewniamy zdrowie pacjentów, a zdrowie społeczności wspieramy poprzez zdrowszą planetę.” Stosowanie przyjaznych dla klimatu, biodegradowalnych i wspierających zdrowie materiałów jest trudne do realizacji ze względu na konieczność zapewnienia bezpieczeństwa i sterylności. Wykorzystanie tworzyw sztucznych w zrównoważonej medycynie stanowi szczególne wyzwanie: „Zrównoważoność to ważny temat, który w ostatnich latach coraz bardziej zyskał na znaczeniu, także w badaniach nad polimerami. Można ją osiągnąć na różne sposoby: poprzez oszczędność energii podczas produkcji, optymalizację procesów, w zakresie obróbki i transportu, a także poprzez wybór odpowiednich materiałów. Jednak w zależności od nakładu pracy może to wiązać się z wyższymi kosztami,” ocenia dr Christoph Herfurth z Fraunhofer IAP. „Zrównoważoność zaczyna się od surowców, ich pochodzenia i produkcji, a kończy na emisjach i projektowaniu produktu – gdzie można zaoszczędzić materiał, czy musi to być produkt jednorazowy? Wreszcie, istotne jest także zagospodarowanie odpadów i łańcuch dostaw – czy można uniknąć długich łańcuchów dostaw?” wyjaśnia Dasbach. Zrównoważoność obejmuje również zapewnienie i optymalizację systemu opieki zdrowotnej: „Chodzi o zdrowie publiczne, ochronę zasobów naturalnych, ustalanie bezpiecznych granic środowiskowych i gospodarkę obiegową w produkcji materiałów. Zdrowie ludzkie można chronić tylko wtedy, gdy chroni się także zdrowie planety. Medycyna techniczna jest do tego nieodzowna,” podsumowuje Pacella.

W przypadku już zatwierdzonych produktów zmiana na bardziej zrównoważony design ma niewielkie znaczenie, ponieważ modyfikacje produktu wiążą się z koniecznością ponownej certyfikacji, co jest kosztowne i czasochłonne. Nie zawsze jest to opłacalne dla producenta. „Jeśli chodzi o duże urządzenia medyczne, takie jak tomograf, łatwiej jest rozważać efektywność i zrównoważoność ze względu na ilość wyprodukowanych sztuk. W przypadku produktów jednorazowych nie widzimy jeszcze dużego popytu, ponieważ brakuje nacisku ze strony końcowego użytkownika,” opisuje Dasbach i dodaje, że zmiana mentalności konsumentów jest konieczna, aby rynek mógł się dostosować. Dopóki nie pojawi się aspekt ekonomiczny, producenci nie będą mieli motywacji do zmian. W branży maszynowej jest to już częstsze: Axel Bartmann, kierownik działu marketingu i komunikacji korporacyjnej w Manz AG, która obsługuje także branżę medyczną i wystawia się na MedtecLIVE 2022, zauważa, jak bardzo rynek się zmienił: „Wiele z tego, co dotyczy zrównoważoności, wynika z własnej odpowiedzialności firm. Jednak rynek także narzuca swoje warunki, jeśli klienci przykładają wagę do tych cech.” Wiele dużych firm już stara się włączać zrównoważoność do swoich wartości korporacyjnych i czynić swoje struktury bardziej efektywnymi i neutralnymi pod względem emisji, ale temat ten jest jeszcze w początkowej fazie, a inwestycje w zmiany istniejących produktów są zbyt duże i na pierwszy rzut oka mało atrakcyjne.

Skutki zrównoważoności dla medycyny technicznej i rynku

Coś musi się zmienić w kwestii zrównoważoności. Inne branże są już o kilka kroków przed. Skutki braku działań są dobrze znane: globalne ocieplenie, mikroplastik wszędzie i zagrożenia dla zdrowia ludzi. Przekształcenia rynku i większy nacisk na bardziej zrównoważone produkty mają także konsekwencje: dla producentów i dostawców, ale także dla konsumentów. „Powolne pojawianie się tematu w medycynie technicznej powoduje już obecnie braki biobazowych tworzyw sztucznych, ponieważ jest ich jeszcze zbyt mało na rynku,” relacjonuje Dasbach. Materiały te mogą częściowo, w zależności od wymagań, służyć jako alternatywa, wyjaśnia Herfurth: „Biobazowe tworzywa sztuczne mogą wiele zdziałać i są już stosowane, na przykład polilaktyd w opakowaniach.”

Innowacje i nowe rozwiązania potrzebują czasu. Badania, testy i modyfikacje produktów generują także spore koszty dla producenta. Jasne, bo niszowe materiały i personel zajmujący się bardziej efektywnym projektowaniem produktów, a także konieczność ponownej certyfikacji po zmianach, pochłaniają dużo zasobów. Również certyfikacja zrównoważoności wiąże się z dużym wysiłkiem: „Czy to raporty zrównoważoności, czy pomiary działań na rzecz bardziej zrównoważonego przedsiębiorstwa – wszystko to wymaga czasu i pieniędzy. Ale warto, bo jest to dla nas ważne,” podsumowuje Bartmann z Manz AG. Firma, której DNA jest zrównoważoność, jest już neutralna pod względem emisji i stale dąży do jeszcze większej efektywności i oszczędności zasobów.

Najważniejszym argumentem jest jednak ochrona i bezpieczeństwo: „Bezpieczeństwo może być zapewnione przez biobazowe tworzywa sztuczne, ale nie we wszystkich przypadkach,” wyjaśnia Dasbach. W tym zakresie konieczne są dalsze inwestycje w badania.

Zrównoważoność w medycynie technicznej – jak to osiągnąć?

Pytanie, czy i jak zrównoważoność można wdrożyć w tej branży, nurtuje wiele osób. Jedna z dróg opiera się na wzorowaniu się na naturze, ponieważ modele cykliczne są kluczowym podejściem do zrównoważoności. Należy pobierać tylko tyle, ile można zwrócić. Surowce chemicznie rozkładać, następnie recyklingować i ponownie wykorzystywać w produkcji. To sposób na oszczędzanie materiałów i zmniejszenie odpadów. Niektóre firmy już realizują ten model, budując instalacje do rozkładu specjalnych tworzyw sztucznych i bezpośredniego ich ponownego wprowadzania do produkcji. Pacella widzi modele cykliczne jako ważny krok w kierunku zrównoważonego rozwoju: „W sektorze medycznym konieczne jest odejście od produkcji liniowej. Rozwiązania nietoksyczne i wielokrotnego użytku są możliwe i mogą zmniejszyć ślad chemiczny i ilość odpadów, jednocześnie oferując lepsze rozwiązania dla pacjentów i planety.” Kolejnym ważnym aspektem jest optymalizacja procesów produkcyjnych, co potwierdza także Bartmann: „Tu duże znaczenie ma cyfryzacja, zwłaszcza w produkcji i zaopatrzeniu. Wciąż jest tu wiele możliwości do poprawy.”

Inną drogą jest skupienie się na używanych surowcach. W branży medycznej wiele miejsc wykorzystuje tworzywa sztuczne, na przykład poliuretany jako rurki do kaniul dożylnych. Jednak do produkcji poliuretanów zwykle używa się m.in. izocyjanianów, które są toksyczne i wywołują uczulenia. Mogą powodować astmę i alergie. „W Fraunhofer IAP wspólnie z instytutami ICT, IFAM i UMSICHT opracowaliśmy nową syntezę poliuretanów, która pozwala zrezygnować z toksycznych izocyjanianów. To czyni proces produkcji bezpieczniejszym. Ponadto, taki poliuretan może być certyfikowany jako biokompatybilny,” podsumowuje Herfurth, koordynator projektu. Dzięki temu do produkcji tych często stosowanych tworzyw sztucznych potrzebne są mniej obciążające chemikalia, a dalsza obróbka jest bezpieczniejsza. Przy produkcji tego tworzywa zamiast ropy używa się dwutlenku węgla, co czyni je podwójnie zrównoważonym.

Obecne wdrażanie zrównoważoności często opiera się na podejściu globalnym. W wielu miejscach firmy oszczędzają niewielkie ilości zasobów, które sumują się w końcu do dużego efektu. „To nie dotyczy tylko produktu, ale głównie procesu produkcji i całego łańcucha. Produkty nie są jedynym elementem, którym można manipulować. Na przykład Sanner sam produkuje większość energii, którą zużywa, i znacząco zmniejszył emisje CO2 w zakładzie w Bensheim,” opisuje Dasbach. Ogólnie jednak najtańsze są procesy, które pozostają bez zmian. Dlatego firmy często nie chcą ich zmieniać. Herfurth dodaje: „Obiecującym podejściem jest zamknięty cykl wartości dla tworzyw sztucznych. W tym celu chemicznie rozkłada się wyprodukowane tworzywa na ich podstawowe składniki, które mogą być ponownie użyte do produkcji nowych materiałów. W ten sposób odpady plastikowe zamieniają się w surowce wartościowe. W tym celu zespół Fraunhofera bada metody recyklingu poliuretanów. Uzyskane surowce są wykorzystywane do produkcji nowych, wolnych od izocyjanianów poliuretanów, z wykorzystaniem CO2 jako źródła węgla.” Więcej skupienia, wymiana doświadczeń i nowe pomysły to to, czego potrzeba. „Uważam, że w medycynie technicznej wciąż zbyt mało uwagi poświęca się temu ważnemu tematowi. Chcemy to zmienić i dyskutować o tym na MedtecLIVE with T4M, z wystawcami i odwiedzającymi. W programie będzie osobna sesja i specjalny spacer po tym temacie,” podsumowuje Boss.