Crème solaire plus sûre, plastiques de stockage d'énergie, surfaces antiadhésives, des engrais plus riches et des vêtements résistants à la transpiration - l'évolution de la nanotechnologie, qui utilise les propriétés spéciales de petits amas d'atomes, a conduit à une abondance de nouveaux produits. Cependant, on sait relativement peu de choses sur ce qui se passe lorsque ces nanomatériaux pénètrent dans l'environnement.

« Les principales préoccupations environnementales à l'heure actuelle sont de comprendre les effets de l'exposition directe, qui pourrait avoir lieu pour les plantes et les petits organismes qui pourraient entrer en contact avec des nanopesticides et des nanofertilisants, " a déclaré le Dr Claus Svendsen, ‎écotoxicologue au NERC Center for Ecology and Hydrology au Royaume-Uni.

« Aucun risque n'a été mis en évidence jusqu'à présent dans les exercices d'évaluation des risques qui ont été menés dans le cadre des projets de recherche européens - mais certains d'entre eux se sont rapprochés du point où vous commenceriez à demander plus de données pour évaluer que la marge (de risque ) est raisonnable.'

Le Dr Svendsen ajoute que les évaluations des risques actuelles portent principalement sur la forme manufacturée des nanomatériaux, qui adopte une approche du pire des cas, mais n'est souvent pas pertinent du point de vue de la contamination de l'environnement.

« Il est très rare que les nanomatériaux se retrouvent dans l'environnement sous une forme qui ressemble exactement au produit d'origine, ce qui signifie que les données de danger utilisées pour leur autorisation ne sont pas toujours pertinentes pour comprendre la phase environnementale de leur cycle de vie, " a déclaré le Dr Svendsen, qui est également le coordinateur du projet NanoFASE financé par l'UE, qui suit le devenir environnemental des nanomatériaux industriels de la production à leur lieu de repos final.

Par exemple, les peintures aux nanomatériaux pourraient être autonettoyantes, bloquer le Wi-Fi ou absorber l'énergie thermique, mais des questions restent sans réponse sur les changements qu'ils peuvent subir après avoir été exposés aux éléments et lors de leur libération dans l'environnement, que ce soit dans quelques mois ou quelques années.

NanoFASE espère faire progresser la compréhension de la destination des nanomatériaux au cours de leur cycle de vie et des changements qu'ils ont pu subir. Leurs recherches contribueront à la conception de produits plus sûrs et soutiendront la future réglementation des nanomatériaux.

En plus de tester les dépôts de nanomatériaux dans les sols, Les chercheurs de NanoFASE ont construit et modifié leurs propres usines pilotes (par exemple, usine de traitement des eaux usées, incinérateur de boues d'épuration) à l'Institut fédéral suisse des sciences et techniques aquatiques (EAWAG).

Selon le Dr Svendsen, cela est dû au fait que les usines de traitement de l'eau agissent comme une "porte d'accès à l'environnement" et qu'en étudiant ce qui se passe dans l'usine de démonstration, ainsi que les boues et effluents qui en sortent, peut offrir un aperçu important de la forme que peuvent prendre ces matériaux lorsqu'ils arrivent dans les eaux ou les sols.

«De nombreuses propriétés utiles des nanoparticules proviennent de leur grande réactivité. Par conséquent, lorsque vous les mettez dans des processus de gestion des déchets, ils se transforment et perdent leur réactivité très rapidement, " a déclaré le Dr Svendsen.

« Notre collaborateur, le Dr Ralf Kaegi de l'EAWAG, utilise une usine pilote pour imiter les étapes de processus (réactives) qui durent 48 heures ou plus dans de véritables stations d'épuration, et j'ai découvert que l'ensemble du processus de transformation des nanomatériaux se déroulait souvent dans les cinq premières minutes.'

Cela signifie que les nanomatériaux peuvent rarement pénétrer dans l'environnement sous leurs formes manufacturées d'origine, lequel, selon le Dr Svendsen, peut aider à fournir une évaluation des risques plus réaliste pour les produits.

« Nous constatons généralement que les processus de vieillissement et de transformation se produisant pendant la libération, la gestion des déchets et aussi dans l'environnement lui-même finit par rendre les nanomatériaux moins dangereux, ' il a dit.

NanoFASE, cependant, mener des expériences pour mieux comprendre l'absorption plus élevée, ou effets, que certains organismes subissent lorsqu'ils sont exposés à des flux de déchets contenant des formes de nanomatériaux potentiellement nocives.

Actuellement, la quantité de nanomatériaux libérée est si faible qu'il est peu probable que l'exposition environnementale soit un problème, dit le Dr Svendsen. Mais à mesure que l'utilisation des nanomatériaux augmente, plus de compréhension est nécessaire car savoir où finissent les particules, dans quel état physique et en quelle quantité aidera à prévenir tout risque potentiel sur toute la ligne.

Nano-industrie

La toxicité de certains nanomatériaux est généralement mieux comprise que les impacts de l'exposition. Mais selon le Dr Pieter van Broekhuizen, le coordinateur du projet NanoDiode financé par l'UE, qui a élaboré des plans pour gouverner les nanomatériaux de manière responsable, l'évaluation des risques des nouveaux nano-produits est « très en retard par rapport aux besoins réels » de ce qui est introduit par l'industrie.

« Il est fortement conseillé aux industries d'être très prudentes en introduisant des nanomatériaux dans de nouveaux produits, mais d'autre part ils sont également stimulés pour les développer le plus rapidement possible, ' il a dit.

Les recherches sur la toxicité des nanomatériaux n'ont véritablement commencé qu'au début des années 2000, mais le marché mondial des nanomatériaux est déjà estimé à 20 milliards d'euros et il croît plus vite que la science.

Dans cette situation conflictuelle, Le Dr van Broekhuizen ajoute qu'il est injuste de critiquer les industries car elles ne sont pas équipées pour faire une bonne évaluation des risques en raison de la nature complexe des nanomatériaux, mais il est également injuste de permettre la libération incontrôlée de nanomatériaux sans un profil de toxicité bien équilibré.

« Il y a des questions très difficiles auxquelles l'industrie seule ne peut pas répondre – elle fait toujours l'objet de recherches scientifiques, ' il a dit. "Mais l'industrie a le devoir sérieux de générer les données de toxicité des nanomatériaux requises et de mettre en œuvre de manière proactive une approche de précaution dans les procédures opérationnelles et la conception des produits."

En plus de la contamination potentielle de l'environnement, l'utilisation croissante des nanomatériaux signifie également que davantage de travailleurs et de consommateurs seront exposés aux nanomatériaux. En cas d'inhalation, certains nanomatériaux pourraient endommager les systèmes respiratoire et cardio-vasculaire.

NanoDiode a développé une procédure d'évaluation des risques pour aider les entreprises à éviter les dangers potentiels si leurs employés travaillent avec des nanomatériaux et a produit plusieurs rapports pour promouvoir une utilisation plus sûre des nanomatériaux sur le lieu de travail et dans l'industrie en général.

Le Dr van Broekhuizen dit qu'ils ont essayé de « réévaluer l'ensemble de la zone industrielle » à un moment crucial pour ce secteur émergent.