Nanomaterialy a nanotechnologia

Chemia 2011 „Bezpecny manazment chemickych latok“

Liptovsky Jan, 6. oktober 2011

paul.vesel@scienceindustries.ch

2

Nanotechnologia ma velky potencial riesit momentalne a buduce technologicke problemy v roznych sektoroch.

Prominentny priklad je pouzitie nanotechnologie v oblasti solarnej energie a pri vyvoji novych typov baterii

Nanomaterialy sa nachadzaju v mnohych beznych produktoch kazdodennej potreby.

3

Vyvoj nanotechnologie je esencialne dolezity na zvysenie konkurencnej schopnosti, zamestnanosti a trvanliveho vyvoja europskeho piemyslu.

Bezpecne pouzivanie nanotechnologie je dolezity aspekt k akceptacii tejto novej technologie v ramci spolocnosti.

Potencialne rizika nanomaterialov mozno identifikovat, kontrolovat a riesit pomocou existujucich hodnoteni rizik.

Nanotechnologia

Nanomaterialy (externe alebo interne dimensie nanoskalig)

Nano-Objekty (jedna alebo viac externych dimensii su nanoskalig)

Nanovlakna Nanoplatnicky Nanocastice

Nano-strukturovane materialy (interne dim. alebo povrchova struktura nanoskalig)

Nanocastice vers. Nanotechnologia (ISO TS 27687)

nanoskalig – velkost v oblasti medzi 1 und 100 nm

4 6.10.2011

5

kovove oxidy (NC): SiO2; TiO2, ZnO, Al2O3, Fe2O3

kovove NC: (Au, Ag, Fe) kvantove body formy uhlika (nanorurky, fullereny)

6.10.2011 6

Co robi nanocastice zaujimavim? Zname materialy dostanu v nano-oblasti nove vlastnosti alebo maju zvysenu reaktivitu.

• opticke vlastnosti

• vodivost prudu

• body topenia

• mechanicke vlastnosti

• chemicke vlastnosti

Vyskum a vyvoj

• Optika

• Elektronika

• Medicina

• Biotechnologia

• Vedy o materialoch

• Analytika

• …….

komercne pouzitia

6.10.2011 7

8

Diskusia o potencialnych problemoch bezpecneho zaobchadzania s nanomaterialmi a bezpecnost na pracovisku nadoba stale viac pozornosti. Nove nastroje na posudenie bezpecnosti a pomocky k hodnoteniu nanomaterialov stoja k dispozicii.

Priklad zo Svajciarska: „Precautionary Matrix for Synthetic Nanomaterials“ (Opatrenia starostlivosti zachadzania so syntetickymi nanomaterialami) http://www.bag.admin.ch/themen/chemikalien/00228/00510/05626/index.html?lang=en

Umoznuje strukturovany postup na posudenie potencialneho rizika pri praci s nanomaterialmi.

nasledujuce principy mozu prispievat k specialnym (toxikologickym) vlastnostiam (efektom) nanomaterialov:

Prinzip transportu • ked je castica dostatocne mala, moze sa lahsie dostat do buniek v

ramci organizmu

Princip povrchu • cim je castica mensia, tym väcsi je povrch na jednotku vahy

Princip materialu • nanocastice mozu sposobit specialne povrchove vlastnosti (povrchove

fenomeny)

9 6.10.2011

R= f (W, E, S)

mozna expozicia (E)

- ludi - zivotneho prostredia

Ramcove podmienky (S) -nano ano /nie - informacie k

zivotnemu cyklu

mozne nebezpecenstvo (W)

-vlastnosti materialu / mozne ucinky

-stabilita materialu

10 6.10.2011

• mozne nanospecificke riziko (R)

11

Quelle: Bühler, Ciba, NanoEurope 2006

Nanostrukturiertes Pigment

normales Pigment

6.10.2011

zistit informacie o morfologii: rozdelienie castic ?

mame v produkte (latke) docinenia s nanocasticami ? (casto to mozno odhadnut aj z funkcneho popisu)

su mozne nanospecificke vlastnosti? ano /nie

su normalne hranicne hodnoty na pracovisku dostatocne? (MAK) ano / nie

Zhodnotenie expozicnej situacie (napriklad pigmenty) ked boli posudene ako inertny prach (nie su nano / ziadne nanoefekty netreba ocakavat)

-> vseobecne hodnoty prachu:

frakcie ktore mozno vdychovat 10mg/m3 frakcie s moznym pristupom k alveolam 3mg/m3

12 6.10.2011

6.10.2011 13

Quelle: SUVA Nr. 1903

Basis: “bezpecne, integrovane a zodpovedne riesenie” Doterajsie aktivity europskej komisie: Strategia nanotechnologie: Commission Communications: Towards an European Strategy for Nanotechnology (2004) Nanotechnology Action Plan for Europe 2005-2009 (2005) Nanosciences and Nanotechnologies: An action plan for Europe 2005- 2009.

•Implementation Reports 2007 a 2009 Ramcovy program pre R&D v oblasti nanomaterialov a nanovyskumu existuje uz od konca 90tych rokov Code of Conduct for Nanotechnology Research 2008

6.10.2011 14

15

Communication on Regulatory Aspects 2008

Nano Safety for Success Dialogue

dalsie aktivity prebiehali v ramci

REACH CASG Nano,* 2008

OECD WPNM od 2005

*CASG Nano je REACH Competent Authorities Subgroup on Nanomaterials

Mandat a ciele

•vymena nazorov o aktualnych, existujucich a buducich otvorenych

otazkach k implementacii vzhladom na zaobchadzanie s nanomaterialmi

v ramci REACH

•vypracovat odborne rady pre za REACH zodpovedne organy komisie ES

•pre obdobie 2008 -2012:

ovyjasnenie niektorych kritickych otazok k implementacii

ointegracia vedeckych vysledkov v ramci REACH implementacie

oprepracovat (prisposobit na nove poznatky) usmernenia (Guidelines)

Dokument o nanomaterialoch, REACH a dalsie su uverejnene na webovej stranke

http://ec.europa.eu/enterprise/reach/reach/more_info/nanomaterials/index_en.htm

6.10.2011 16

17

R&D (financne podpory v ramci ES, vyuka, infrastruktura)

priemyselnu inovaciu (standardy, transferovanie technologie, patenty, technologicke platformy)

socialne dimenzie (etika, dialog s verejnostou, code of conduct)

ochrana zivotneho prostredia a zdravia ludi (HSE) (medzery v znalostiach o nanocasticiach a ich vlastnostiach, zakonodarstvo)

medzinarodna spolupraca a koherentne riesenia v ramci ES

18

REACH principialne pokryva rizika nanomaterialov

Treba rozlisovat medzi • zakonnou regulaciou

• implementaciou s pomocou: - usmerneni (Guidelines) - noriem - testovacich metod

• implementaciou na mieste produkcie a presadenim pravidiel

• komunikaciou v ramci dodavatelskeho retazca: karta bezpecnostnych udajov (KBU)

Implementacia je narocna uloha, kedze jednotlive nastroje este neexistuju alebo su vo vyvoji. Chybajuce informacie a znalosti ztazuju vypracovanie usmerneni

19

Kratkodobo:

•prisposobenie metodiky na hodnotenie nebezpecenstva a rizika vzhladom na nove (vedecky podlozene) metody hodnotenia latok v nanosfere

•implementacia v ramci usmerneni

Stredne a dlhodobo:

prehodnotenie zakonodarneho ramca – REACH sprava do konca roku 2011, REACH revizia v roku 2012

20

Rezolucia k sprave komisii o aspektoch regulacie nanomaterialov:

pouzitie nanomaterialov ma zodpovedat realnym potrebam spotrebitelov

No data-no market – princip

parlament nesuhlasil s mienkou komisie, ze dnesna regulacia zahrnuje aj rizika nanomaterialov

chybajuce data a metody rizikohodnotenia zapricinuju, ze rizika nanomaterialov nemozu byt adekvatne riesene

Chybajuce informacie o bezpecnosti nanomaterialov, ktore sa uz nachadzaju na trhu

21

Parlament presadil uvedenie definicie a niektorych specialnych predpisov pre nanomaterialy v ramci:

•novel food nariadenia (potraviny noveho druhu)

•kosmetiky

•RoHS (obmedzenia nebezpecnych latok)

•ECOLABEL (doplnenie v ramci revizii)

•biocidy (doplnenie v ramci revizii)

• …..

22

Komisia pracuje ako odpoved na parlamentarne poziadavky na:

novej sprave o legislative (2nd) review of legislation

definicii nanomaterialov

sprave o typoch nanomaterialov, ich pouziti na trhu a bezpecnosti

23

sa zaobera nanospecifickymi temami

REACH, odpad, voda, vzduch, bezpecnost prace

Evaluacia potreby revizie REACH:

• tonaz (su dnesne limity adekvatne ?)

• poziadavky na informacie

• phase-in /non phase-in?

• CSR a hodnotenie expozicie pre registrovane nanomaterialy

• notifikacne poziadavky?

Ine relevantne aspekty

24

Stakeholder konferencia k teme „Je REACH vhodny nastroj k doplneniu chybajucich znalosti o nanomaterialoch?“ Workshop 27.9.2011 Vramci studii o Nano-reporting-systeme sa hladuju najvyhodnejsie riesenia. Clenske staty startovali projekt „Toward a harmonised database“ Dvojfazovy postup riesenia:

•zakladne informacie •CBI, expozicne udaje a popis procesov

IT riesenie na extrakciu dolezitych nano informacii z registracneho dosieru

Paralelne narodne aktivity: •francuzky dekret •belgicky projekt statneho registra •altivity v Nemecku

25

V ramci projektu RIP-oN 1 (identifikacia latky v ramci REACH) nebolo mozne prist k spolocnej definicii Diskusia v ramci EU komisie zatial nepriniesla jednotnu poziciu. Problemy lezia v interpretacii v trojuholniku zaujmov zivotne prostredie, obchod/pouzivanie (trade) a ochrana zdravia. (Zainteresovane direkcie su DG Environment, DG Enterprise a DG Sanco).

Hlavny bod, v ktorom sa mienky rozchadzaju, je ako zvolit metodiku identifikacie (measuring unit for nanomaterials). Ide o to ci v definicii ma byt identifikacia na zaklade rozdelenia hmotnosti nanocastic alebo na zaklade poctu castic. Dalsi bod diskusie je, ze DG Enterprise chce podstatne zvysit percentualny podiel poctu castic vyzadovanych na kvalifikaciu ako nanomaterial (20-30% nanoskalig), kym DG Envi navrh bol 1% a DG Sanco ostalo pri 0.15% (povodny navrh Scenihr (EU Commission Scientific Committe for emerging and newly Identified health Risks))

http://ec.europa.eu/enterprise/reach/index_en.htm http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/chemicals/reach/nanomaterials/index_en.htm http://ec.europa.eu/nanotechnology/index_en.html http://ec.europa.eu/comm/environment/chemicals/reach.htm http://ec.europa.eu/environment/chemicals/nanotech/index.htm http://www.nanoforum.org/

6.10.2011 26

27 6.10.2011