Transcript Les nanotechnologies [ACEN - CACEN] « Nanos et environnement »» Gaëlle Bouttier-Guérive Paris, 16 juillet 2009

Les nanotechnologies
[ACEN - CACEN]
« Nanos et environnement »»
Gaëlle Bouttier-Guérive
Paris, 16 juillet 2009
Objectif du WWF

Stopper la dégradation de
l’environnement dans le monde et construire
un avenir où les êtres humains pourront vivre
en harmonie avec la Nature
Objectif du WWF

Préserver la diversité biologique mondiale

Garantir l’utilisation durable
des énergies renouvelables

Encourager des mesures destinées
à réduire la pollution et la
surconsommation
Un nouveau monde ?
Les propriétés physiques, chimiques et biologiques « traditionnelles » de la matière peuvent être
amplifiées / atténuées / disparaître / inversées (conductivité électrique) / nouvelles (or réactif,
carbone 100 fois plus résistant que l’acier et 600 fois plus léger…).
Principales modifications :
- augmentation considérable de la surface d’échange : 1 g de nanoparticules de dioxyde de titane
présente une surface d’échange de 300 m2;
- augmentation également considérable de la réactivité chimique, liée en particulier à cette
augmentation de la surface d’échange ;
- modification de la conductivité électrique (matériau isolant qui devient conducteur ou
semiconducteur …) ;
- renforcement de la résistance mécanique (certains fils sont plus résistants que le fil de
l’araignée, le plus résistant de tous les fils naturels connus jusqu’à présent) ;
- renforcement de l’élasticité …
Quelles applications ?
Aujourd’hui
=> microélectronique, transports, énergie, armement, agroalimentaire, médecine et pharmacie, cosmétologie,
textile…
Par exemple :
- pneus en nanotube de carbone, puis de silicium, beaucoup plus résistants
- pièces de carrosserie automobile,
- raquettes de tennis, battes de base ball, cadres de vélos à base de nanocarbone
- crème solaire, cosmétiques, « enrichis » en nanoparticules de dioxyde de titane et d’oxyde de zinc ; incorporé
dans des crèmes solaires
- revêtements de surfaces antigraffiti et vitres autonettoyantes
Près de 1500 types différents de nanoparticules seraient actuellement synthétisées ; nanotubes de carbone, noir de carbone,
nanoparticules de dioxyde de titane, d’oxyde de zinc, d’aluminium, de silicium…
Chiffre exact de nanoparticules synthétisées difficilement évaluable ; leur déclaration n’est pas obligatoire à l’heure actuelle.
Demain ?
=> domaine médical et environnemental :
- nanovecteurs pour encapsuler les médicaments et les transporter dans le corps : leur finesse leur permet de
rentrer notamment dans les cellules et de franchir les barrières physiologiques habituelles (barrière
hématoencéphalique)
;
- « nanoballes » pour détruire de manière ciblée les cellules cancéreuses ;
- émail dentaire artificiel et bactéricide grâce à des nanoparticules d’hydroxyapatite ;
- agents de contrastes pour l’imagerie médicale
- tissus anti-infectieux [à usage médical,] enduits de nanocristaux d’argent
Des applications écologiques ?
-Climat (films plastiques en nanoparticules semiconductrices et photovoltaïques pour capter l’énergie
solaire sur n’importe quel support)
-Traitement des eaux (produits
décontaminant l’eau ou purifiant les piscines à base
de lanthane
- Traitement de l’air (systèmes de
dépollution de gaz toxiques pour l’industrie
électronique)
- Conservateurs
- Miniaturisation:
réduction de taille et de poids.
réduit ainsi notablement les quantités de matière
nécessaires à la réalisation des produits (économies
substantielles sur le coût)
Les déchets français
• La quantité de déchets a doublé en 40 ans
• 24 millions de tonnes de détritus par an
2500 fois le poids de la Tour Eiffel
Où vont nos déchets ?
Déchets ménagers :
>> 42 %, incinérés
>> 39 % en décharge
>> 13 % recyclés
>> 6 % en unités de compost
Des nanos dans les médicaments ?
France : 1er consommateur européen
 70
000 tonnes de déchets par an.
 50
à 90% des principes actifs des
médicaments rejetés dans nos excréments
Des nanos dans les textiles
210 000 t. de vêtements usagés par an (3,5
kg par habitant et par an).
85 % parmi les ordures ménagères.
Des effets peu ou pas connus sur l’environnement
 Comment les nanoparticules agissent-elles à tous les niveaux du vivant
(molécule, organite, cellule, organisme...) ?
 Quelle mobilité, persistance dans le sol, l’air et l’eau et bioaccumulation ?
Quelles interactions avec d’autres matériaux chimiques ou biologiques ?
Ecotoxicologie basée sur des essais in vitro en laboratoire
Comment vont réagir les espèces vivantes face à cette pollution inhabituelle ?
-concentrations élevées d’aluminium nanométrique restreint la croissance de 5 espèces de cultures
commerciales,
-sous-produits liés à la fabrication de nanotubes de carbone monoparoi accroissent le taux de
mortalité et freinent la croissance chez un petit crustacé d’estuaires
L’exemple du nanoargent (pansements, textiles, ustensiles de cuisine, frigidaires…)
 Nanotubes, mélangés à de la matière organique naturelle dans de l’eau provenant d’une
rivière peu polluée, restent en suspension pendant plus d’un mois. Ils se dispersent ensuite
individuellement, et non de façon groupée.
Lorsque le cycle de
l’eau est touché
>> La moitié des
eaux usées repart
dans les cours d’eau
>> La pluie lessive
la terre et entraîne
de multiples
« déchets » vers les
rivières.
>> Toutes les
rivières mènent vers
la mer.
-50% espèces d’eau douce (LPR08)
Lorsque la chaîne alimentaire est touchée
On ne peut pas vivre en bonne santé
sur une planète malade
La vie sur Terre est touchée par des
pollutions chimiques :
>> aux origines diverses
>> invisibles
>> qui s’accumulent
>> qui persistent
>> qui circulent
Dans :
- l’air
- les aliments et boissons
- les substances et matériaux
Une contamination généralisée
>> La faune et la flore mais aussi les humains.
>> Les pesticides et autres produits chimiques
sont dans nos aliments (retardateurs de flamme,
phtalates…)
>> Mais aussi dans notre sang/placenta (46
produits en moyenne)
>> 100% des personnes testées sont touchées
Source : Detox, wwf
Nous sommes tous concernés :
- Perturbations endocriniennes
- Allergies, maladies respiratoires
- Cancers
- Troubles neurologiques
A travers nos besoins les plus fondamentaux :
- Respirer
- Boire et manger
Trop d’inconnues et trop de soupçons
- Quels effets en cascade sur
l’ensemble de la chaîne alimentaire
(bioaccumulation –disparition
d’espèces sensibles) ?
- La question des faibles doses
- La question de l’« effet cocktail »
- Quel effet sur un organisme
immature à des stades cruciaux de
son développement ?
Des questions éthiques
Quelle application réelle pour ces nano-objets ?
Des centaines de produits ont déjà été mis sur le marché :
- sans étude de toxicité sur l’Homme et les autres organismes vivants ;
-sans étude d’impact sur l’environnement (cycle de vie du produit).
=> 2005 : 10 mds $ consacrés à la R. et D. mais 40 millions à des fins de
recherche sur les effets secondaires éventuels, soit 0,4 %.
-sans information du consommateur et précautions d’emploi
-sans réglementation spécifique encadrant leur production (santé des
travailleurs et sécurité des installations) et leur mise sur le marché.
- recherches sur « l’homme amélioré »,
- convergence des biotechnologies, des technologies de l'information, des
sciences cognitives et des nanotechnologies posent la question du mélange
entre vivant et non-vivant, de l'instrumentalisation de la nature et de la
domination de la matière.
Qu’est-ce qu’un produit plus
respectueux de
l’environnement ?
«
C’est un produit qui génère moins d’impacts négatifs sur
l’environnement, tout au long de son cycle de vie, par
comparaison avec un produit de même usage, dans des
conditions d’utilisation équivalentes ».
Le cycle de vie des
produits
>> Considérer le cycle de vie du produit, depuis l’extraction des
matières premières jusqu’à la valorisation finale du produit
Pourquoi prendre en compte le
cycle de vie des produits ?
>> agir là où les impacts négatifs sur l’environnement sont les
plus importants
>> éviter qu’une solution visant à limiter un impact n’entraîne
une aggravation par ailleurs
(notion de « déplacement de pollution »)
>> Pour améliorer la qualité écologique de leurs produits, les concepteurs
ont de plus en plus recours à des outils d’évaluation environnementale
: empreinte écologique, ACV, bilan carbone…
Extension de la responsabilité
juridique du producteur
>> Production (hygiène et sécurité sur le lieu de travail) :
>> Distribution
• Exemple : sous-traiter le transport d’une substance ou d’une
marchandise dangereuse ne désengage pas le producteur
>> Usage du produit
• Exemple : L’usage de métaux lourds et de PCB sont interdits dans
les produits électroniques
• Exemple : La limitation des émissions de CO2 lors de l’usage du
véhicule est sous la responsabilité du constructeur et non de
l’utilisateur
>> Fin de vie (Directives VHU, DEEE, Reach)
Agir pour préserver notre santé et celle de la planète
- Connaître les solutions
- Apprendre à s’informer
- Savoir décoder les étiquettes
- Retrouver des gestes de bon sens
Les nanos au service de l’humanité et de la planète
Evaluation
Les nanotechnologies doivent être soumises aux tests les plus complets et les plus avancés,
en investissant dans les moyens de recherche et les équipes nécessaires. Il faut concevoir et
valider des tests et contrôles adaptés en renonçant notamment aux principes de « seuil de
sécurité » et d’équivalence. Autrement dit : un nanoproduit n’a pas les mêmes propriétés qu’un
produit normal de même formule chimique. Et, bien que présent en faible quantité, il peut être
plus dangereux qu’une grosse. De plus, rien ne dit qu’un seuil est nécessaire pour déclencher
leur toxicité.
Déclaration
Dans l’attente d’une évaluation suffisante de ces technologies sur la santé et l’environnement,
le principe de précaution doit être appliqué par un moratoire à leur commercialisation dans des
produits grands publics.
Pour les produits déjà sur le marché, les études prouvant leur innocuité doivent être mises à
disposition du public, la présence de nanoparticules doit être déclarée et leur présence
étiquetée afin que les utilisateurs soient informés et exercent leur liberté de choix.
Règlementation
Il est urgent de mettre en place une réglementation européenne et internationale, s'appuyant
sur un collège d'experts pluridisciplinaires et indépendants des firmes.
Le producteur initial doit aussi être responsable devant la loi des éventuelles contaminations
liées à leurs produits.
Grenelle de l’environnement
« La Commission nationale du débat public (CNDP) organisera un
débat sur les risques liés aux nanoparticules et aux
nanomatériaux. La présence de nanoparticules dans les produits
grand public sera obligatoirement déclarée dès 2008 ; bilan
coûts/avantages systématique avant la mise sur le marché de
produits contenant des nanoparticules ou des nanomatériaux, dès
2008 ; assurer l’information et la protection des salariés sur la
base de l’étude AFSSET ».
=> Les industriels se sont opposés à l’étiquetage des produits
finis. La CNDP se saisira du dossier cet automne.