Crema solare più sicura, plastica ad accumulo di energia, superfici antiaderenti, fertilizzanti più ricchi e indumenti a prova di sudore:l'evoluzione della nanotecnologia, che utilizza le proprietà speciali di piccoli ammassi di atomi, ha portato a un'abbondanza di nuovi prodotti. Però, si sa relativamente poco di ciò che accade quando questi nanomateriali entrano nell'ambiente.

"Le principali preoccupazioni ambientali al momento sono la comprensione degli effetti dell'esposizione diretta, che potrebbe avvenire per piante e piccoli organismi che potrebbero entrare in contatto con nanopesticidi e nanofertilizzanti, ' ha detto il dottor Claus Svendsen, ‎ecotossicologo presso il Centro NERC per l'ecologia e l'idrologia nel Regno Unito.

"Finora non sono stati evidenziati rischi negli esercizi di valutazione del rischio che sono stati condotti nell'ambito dei progetti di ricerca europei, ma alcuni di essi si sono avvicinati al punto in cui avresti iniziato a chiedere più dati per valutare che il margine (di rischio ) è ragionevole.'

Il dott. Svendsen aggiunge che le attuali valutazioni del rischio esaminano principalmente la forma fabbricata dei nanomateriali, che adotta un approccio allo scenario peggiore, ma spesso non è rilevante dal punto di vista della contaminazione ambientale.

"È molto raro che i nanomateriali finiscano nell'ambiente in una forma che assomigli esattamente al prodotto originale, il che significa che i dati sui pericoli utilizzati per la loro autorizzazione non sono sempre rilevanti per comprendere la fase ambientale del loro ciclo di vita, ' ha detto il dottor Svendsen, che è anche il coordinatore del progetto NanoFASE finanziato dall'UE, che sta seguendo il destino ambientale dei nanomateriali industriali dalla produzione al loro luogo di riposo finale.

Per esempio, le vernici con nanomateriali potrebbero essere autopulenti, bloccare il Wi-Fi o assorbire energia termica, ma rimangono domande senza risposta su quali cambiamenti possono subire dopo essere stati esposti agli elementi e al loro rilascio nell'ambiente, sia in pochi mesi o anni.

NanoFASE spera di far progredire la comprensione di dove finiscono i nanomateriali durante il loro ciclo di vita e quali cambiamenti possono aver subito. La loro ricerca aiuterà la progettazione di prodotti più sicuri e sosterrà la futura regolamentazione dei nanomateriali.

Oltre a testare i depositi di nanomateriali all'interno del suolo, I ricercatori NanoFASE hanno costruito e modificato i propri impianti pilota (es. impianto di trattamento delle acque reflue, inceneritore di fanghi di depurazione) presso l'Istituto Federale Svizzero di Scienze e Tecnologie Acquatiche (EAWAG).

Il dott. Svendsen afferma che ciò è dovuto al fatto che gli impianti di trattamento delle acque fungono da "porta d'ingresso verso l'ambiente" e studiando ciò che accade nell'impianto dimostrativo, più i fanghi e gli effluenti che ne escono, può offrire una visione importante della forma in cui potrebbero trovarsi questi materiali quando arrivano nelle acque o nel suolo.

'Molte delle proprietà utili delle nanoparticelle derivano dalla loro elevata reattività. Perciò, quando li metti in processi di gestione dei rifiuti si trasformano e perdono la loro reattività molto velocemente, ' ha detto il dottor Svendsen.

"Il nostro collaboratore, il dottor Ralf Kaegi presso EAWAG, utilizza un impianto pilota per imitare le fasi di processo (reattive) che vanno avanti per 48 ore o più in veri impianti di trattamento delle acque reflue, e ho scoperto che l'intero processo di trasformazione dei nanomateriali spesso ha avuto luogo nei primi cinque minuti.'

Ciò significa che i nanomateriali possono raramente entrare nell'ambiente nelle loro forme originali fabbricate, quale, secondo il dottor Svendsen, può aiutare a fornire una valutazione del rischio più realistica per i prodotti.

"In genere stiamo vedendo prove che i processi di invecchiamento e trasformazione che si verificano durante il rilascio, gestione dei rifiuti e anche all'interno dell'ambiente stesso finisce per rendere i nanomateriali meno pericolosi, ' Egli ha detto.

NanoFASE sarà, però, condurre esperimenti per comprendere meglio il maggiore assorbimento, o effetti, che alcuni organismi hanno sperimentato quando esposti a flussi di rifiuti che contengono forme di nanomateriali potenzialmente dannose.

Attualmente, la quantità di nanomateriali rilasciati è così bassa che è improbabile che l'esposizione ambientale rappresenti un problema, dice il dottor Svendsen. Ma con l'aumento dell'uso di nanomateriali, è necessaria una maggiore comprensione perché sapere dove finiscono le particelle, in quale stato fisico e in quale quantità contribuirà a prevenire qualsiasi potenziale rischio lungo la linea.

Nano-industria

La tossicità di alcuni nanomateriali è generalmente più compresa degli impatti dell'esposizione. Ma secondo il dottor Pieter van Broekhuizen, il coordinatore del progetto NanoDiode finanziato dall'UE, che ha sviluppato piani per governare i nanomateriali in modo responsabile, la valutazione del rischio dei nuovi nanoprodotti è "molto indietro rispetto alle effettive esigenze" di quanto viene introdotto dall'industria.

"Si consiglia vivamente alle industrie di prestare molta attenzione all'introduzione di nanomateriali nei nuovi prodotti, ma d'altra parte sono anche stimolati a svilupparli il più rapidamente possibile, ' Egli ha detto.

La ricerca sulla tossicità dei nanomateriali è iniziata sul serio solo nei primi anni 2000, ma si stima che il mercato globale dei nanomateriali valga già 20 miliardi di euro e sta crescendo più velocemente della scienza.

All'interno di questa situazione conflittuale, Il dott. van Broekhuizen aggiunge che è ingiusto criticare le industrie perché non sono attrezzate per fare una buona valutazione del rischio a causa della natura complessa dei nanomateriali, ma è anche ingiusto consentire il rilascio incontrollato di nanomateriali senza un profilo di tossicità ben bilanciato.

"Ci sono domande molto difficili a cui non è possibile rispondere solo dall'industria:è ancora in fase di ricerca scientifica, ' Egli ha detto. "Ma l'industria ha il serio dovere di generare i dati sulla tossicità dei nanomateriali richiesti e di rendere operativo in modo proattivo un approccio precauzionale nelle procedure operative e nella progettazione del prodotto."

Oltre alla potenziale contaminazione ambientale, il crescente uso di nanomateriali significa anche che più lavoratori e consumatori saranno esposti ai nanomateriali. Se inalato, alcuni nanomateriali potrebbero danneggiare i sistemi respiratorio e cardiovascolare.

NanoDiode ha sviluppato una procedura di valutazione del rischio per aiutare le aziende a evitare potenziali pericoli se i propri dipendenti lavorano con i nanomateriali e ha prodotto diversi rapporti per promuovere un uso più sicuro dei nanomateriali sul posto di lavoro e nell'industria in generale.

Il dott. van Broekhuizen afferma che hanno cercato di "rivalutare l'intera area industriale" in un momento cruciale per questo settore emergente.