Lucy Gilliam har en smittande passion för miljöarbete. I dag, hon arbetar i Bryssel med miljötransportpolitik. Men i början av 2000-talet hon var en molekylär mikrobiolog i Hertfordshire. Som många inom hennes område, Gilliam fick igenom många engångsplaster. Det hade blivit en normal del av 2000-talets vetenskap, lika vardagligt som kaffe och övertid.

Gilliam var, med hennes ord, en "superhög användare" av den sortens plast, ultrasteriliserade filterpipetter som bara kunde användas en gång. Precis som så många av oss gör i våra hemliv, hon upptäckte att hon arbetade med det som förkämpar mot föroreningar kallar en "produkt, använda sig av, kassera"-modellen. Pipetterna hopade sig, och allt det där plastavfallet verkade bara fel för henne.

Vetenskapens miljöpåverkan hade börjat oroa henne. Det var inte bara en fråga om plast. Hon ville också veta varför det inte fanns solpaneler på taket av den nya labbbyggnaden, till exempel, och varför att flyga till konferenser sågs mer som en förmån än ett problem. "Jag brukade gnälla om det över kaffe hela tiden, Gilliam berättar för mig. "Hur kan det komma sig att vi forskar om klimatvetenskap, och folk flyger överallt? Vi borde vara en ledstjärna."

Hon försökte initiera återvinningsprogram, med viss framgång. Hon bjöd in leverantörerna för att diskutera frågan, och utarbetade hur forskarteamen åtminstone kunde lämna tillbaka lådan som pipetter kom in för att återanvändas, även om själva pipetterna fortfarande skulle användas och kasseras. Det kändes som en kamp, fastän. Jag känner att framstegen troligen kommer att gå långsamt, hon började fråga sig själv var exakt hon kunde få förändring att hända, och flyttade till miljöpolitiken.

Vetenskaplig forskning är en av de mer dolda användarna av engångsplast, med den biomedicinska vetenskapen en synnerligen hög volym brottsling. Petriskålar av plast, flaskor i olika former och storlekar, flera typer av handskar, en svindlande mängd pipetter och pipettspetsar, en mängd provrör och flaskor. De har alla blivit en vardaglig del av vetenskaplig forskning. De flesta av oss kommer aldrig ens att se sådan utrustning, men vi litar alla fortfarande på det. Utan det, vi skulle inte ha kunskapen, teknologier, produkter och mediciner vi alla använder. Det är avgörande för 2000-talets liv, men det är också extremt förorenande.

2015, forskare vid University of Exeter vägde upp sin biovetenskapsavdelnings årliga plastavfall, och extrapolerade att biomedicinska laboratorier och jordbrukslaboratorier över hela världen skulle kunna stå för 5,5 miljoner ton labbplastavfall per år. För att sätta det i sitt sammanhang, de påpekade att det motsvarar 83 procent av den plast som återvinns i världen 2012.

Problemet med plast är att det är så hållbart; det kommer inte att sönderfalla. Vi kastar den i soporna, den stannar där. Man tror att det nu kan finnas fler Lego-människor på jorden än verkliga människor, och dessa minifigs kommer att överleva oss alla. När plastprodukter som dessa minifigons—eller pipetter, flaskor eller sugrör – går sönder så småningom, de stannar kvar som små, nästan osynliga fragment som kallas mikroplaster, som också kommer från kosmetika och klädfibrer. En studie från 2017 fann mikroplast i 81 procent av kranvattenproverna globalt. Under de senaste åren, i bergskedjor i USA och Frankrike, forskare hittade till och med mikroplast i regn. De har nyligen hittats i Arktis, för.

Modern vetenskap har vuxit upp med engångsplaster, men tiderna förändras. I höst, den första vågen av unga att följa den svenska klimataktivisten Greta Thunberg och gå i "skolstrejk för klimatet" startade grundexamen. Universiteten kan förvänta sig att dessa unga kommer med nya och ibland utmanande frågor om hur vetenskaplig forskning bedrivs. På samma gång, många av dem från Generation Z (de födda från mitten av 1990-talet och framåt) börjar nu doktorander, och millennials (födda från början av 1980-talet) leder fler och fler labb. Allt eftersom fler universitet utmanar sig själva att utrota engångsplast, samt att bli noll-koldioxid, under de närmaste åren eller decennierna, vetenskapligt avfall sätts alltmer under lupp.

Som ett tecken på hur långt saker har gått sedan Gilliam lämnade sin forskarkarriär, i november förra året lovade University of Leeds att bli plastfritt för engångsbruk till 2023. Nyligen, UCL har meddelat att de kommer att följa efter, med det enda något mindre ambitiösa målet 2024. Dessa nya policyer kommer inte bara att förvisa engångskaffekoppar från campus, men en hel del vardaglig vetenskaplig utrustning också.

Lucy Stuart, hållbarhetsprojektansvarig på Leeds, säger att reaktionen bland forskare har varit blandad, men de gör gradvis framsteg. "För oss, som universitet, vi är här för att inspirera nästa generation, " säger hon. "Också, vi är en forskningsbaserad institution som skapar banbrytande innovation varje dag, så vi ville inte säga att lösningarna inte är möjliga, eftersom vi är människorna som hjälper till att skapa dessa lösningar."

Det ambitiösa målet har hjälpt till att fokusera allas uppmärksamhet, liksom det tydliga tecknet på att den har stöd hela vägen genom institutionen från toppen av universitetsledningen och ner. Dock, "Vi vill inte implementera top-down-policyer, ", understryker Stuart. "Vi vill att enskilda forskare och anställda ska ta ägarskap och titta på problemet inom sitt område, och gör sedan en förändring."

Någon annanstans, många forskare driver redan på eget initiativ. När David Kuntin, en biomedicinsk forskare vid University of York, diskuterade plastavfall med sina labbkompisar, han upptäckte snart att han inte var den enda som hade märkt hur mycket de gick igenom.

"Använder plast dagligen - inom vetenskapen, det är typ omöjligt att undvika nuförtiden. Och någon sa bara, 'Åh, vi skulle kunna fylla ett rum efter en vecka!' och det fick oss att diskutera vad vi kunde göra."

En anledning till att labbplaster är ett så klibbigt problem är att de kan bli förorenade med det biologiska eller kemiska ämnet som forskas på; du kan inte bara lägga dem i campus återvinningskärl med din kaffekopp. Vanligtvis, labbavfallsplast förpackas och autoklaveras – en energi- och vattenkrävande steriliseringsprocess – innan den skickas till deponi. Men, Kuntin säger, inte allt plastavfall är för förorenat för att kunna återvinnas. Istället för att bara klassa allt som farligt, rakt av, han och hans kollegor gjorde en granskning av plasten de använde, för att se vad de kunde sanera.

"Kontaminationen vi hanterar är förmodligen mindre farlig än en möglig burk bönor du kan ha i din återvinning efter några veckor, " säger Kuntin. Så, precis som teamet hade lärt sig att de var tvungna att tvätta sina burkar med bönor innan de lade dem i kommunens återvinningskärl, de lärde sig sätt att dekontaminera sitt labbavfall, för.

De utvecklade en "saneringsstation" med en 24-timmars blötläggning i ett högnivådesinfektionsmedel, följt av en sköljning för kemisk dekontaminering. De tittade också på plasten de köpte, att välja sådana som skulle vara lättare att återvinna. Som ett resultat av dessa åtgärder, de har minskat plasten som de tidigare skickade till deponi med ungefär ett ton per år.

"Det är 20 arbetare, 20 av oss, " han säger, låter som om han fortfarande inte riktigt tror att så få forskare skulle kunna lägga upp så mycket avfall. "Vi använde ett ton plast som vi kan återvinna." De kom fram till att det räckte för att fylla 110 badkar. Och eftersom de också har minskat hur mycket utrustning som måste autoklaveras, de sparar energi och vatten, för.

"Jag tror att som vetenskapsmän, vi måste ta ansvar för vad vi gör, "Kuntin berättar för mig. Inte minst, han säger, eftersom det är offentliga pengar de spenderar. "Du kan inte, med rent samvete, bara använda ett ton plast."

Vid University of Bristol, Teknikerna Georgina Mortimer och Saranna Chipper-Keating har också satt upp system för sortering och återvinning av labbavfall. "Avfallet i labbet var väldigt lätt för människor att se. De var som, "Jag gör det här hemma, " säger Mortimer.

De har testat återvinning av handskar och ispåsar genom ett företag som specialiserat sig på svåråtervinnat avfall, inklusive kontaktlinser, knapriga paket och cigarettfimpar samt den sorts plast som kommer ut från labb. De är angelägna om att tänka mer på återanvändning och minskning, för, att veta att återvinning bara kan ta dem så långt. De har räknat ut hur de kan bulkköpa när det är möjligt, att minska på förpackningsavfallet, till exempel.

Plast är bara en del av det hållbara labbpusslet för dem. "Vi har många ULT-frysar, frysar med ultralåg temperatur, " säger Mortimer. Frysarna "har tusentals, tusentals prover som går tillbaka mer än 20 år". Och de lagras alla vid minus 80ºC. Eller åtminstone brukade de vara det. Anna Lewis, hållbar vetenskapschef på Bristol, visade dem lite forskning från University of Colorado Boulder, som visar att de flesta prover säkert kan förvaras vid minus 70, spara upp till en tredjedel av energin. De har nu höjt temperaturen på sina ULT-frysar.

Bristols tekniker har också funderat på vad de förvarar i dessa frysar, hur, och om den behöver finnas där. "Det finns prover som bara har legat där i flera år, " säger Mortimer. Vi har upptäckt vad dessa faktiskt är, om de fortfarande är användbara, konsolidera utrymmet." Detta har inte bara sparat energi och pengar, det har också gjort arbetet med frysarna mer hanterbart. Det är helt enkelt lättare att hitta saker.

Martin Farley hade den första hållbarhetstjänsten i labbet i Storbritannien, vid University of Edinburgh redan 2013. Han är nu specialiserad på hur forskningslabb kan bli mer hållbara, arbetade i en liknande roll som Lewis vid ett par universitet i London. Han kom först in i frågan på grund av plast, men hittade snabbt en hel rad frågor att arbeta med.

Farley påpekar att dessa ULT-frysar kan använda lika mycket energi som ett hus. Så om du är orolig för energianvändningen i husen på din gata, du borde vara orolig för det i kylskåpen på ditt universitet också. I sista hand, när klimatnödsituationen intensifieras, Farley argumenterar, "alla aspekter av samhället behöver förändras".

Labs kanske inte är en "behemoth" som olje- och gasindustrin, han säger, men de har en betydande och ofta ignorerad miljöpåverkan. På ett forskningsintensivt universitet, Farley räknar med att labbet kommer att stå för ungefär två tredjedelar av energiräkningen. Om ett universitet vill minska sin energianvändning, forskningsvetenskap är ett bra ställe att börja.

"Vi har människor som återvinner hemma, och gör ingenting i deras labb. Jag gjorde en grov beräkning baksidan av kuvertet, " säger han till mig, och, beroende på ditt forskningsområde, "din påverkan på miljön är 100–125 gånger mer än hemma."

Spåra tillbaka genom vetenskapens historia, det är svårt att säga exakt när engångsplasten anlände till laboratoriet. "Det är ett jobb att göra, att ta reda på när plast börjar användas i vetenskapliga instrument, vetenskaplig materiell kultur, och hur, och hur det förändras, säger Simon Werrett, en historiker vid UCL som är specialiserad på vetenskapens material. Han säger att det finns plast i många historiska vetenskapliga föremål, men eftersom museer inte katalogiserar föremål i dessa termer, det är svårt att datera det exakt. Fortfarande, han misstänker att vetenskapens plastproblem följt alla andras.

Tillverkningen av det vi kallar plast startade i slutet av 1800-talet. I dag, vi är alltmer vana vid att se plast som ett hot mot vilda djur, men då, om något syntetiska produkter räddade naturen från att tuggas upp av mänsklig konsumtion. När biljardspelet blev populärt, Tillverkarna letade efter ett sätt att tillverka bollarna från något mer pålitligt än handeln med elfenben. Ett företag lanserade en $10, 000 tävlingar för att hitta ett alternativt material, vilket ledde till patentering av celluloid (en blandning av kamfer och pistolbomull) av den amerikanske uppfinnaren John Wesley Hyatt 1870.

Hyatt bildade Celluloid Manufacturing Company tillsammans med sin bror Isaiah, och utvecklade en process för "formblåsning", 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.

Vid sekelskiftet, 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, för.

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. På samma gång, 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.

Fortfarande, 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, he notes. "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, " hon säger, smiling.

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 some cases, fastän, 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. I teorin, 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, för. 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. I sista hand, fastän, 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. Nu, 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, för. 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, fastän, 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.