Veel nanomaterialen kunnen volgens onderzoekers een rol spelen in een circulaire economie. Bijvoorbeeld door een ‘groene synthese’ van nanomaterialen. Een andere rol van nanomaterialen kan liggen in het terugwinnen van zeldzame chemische elementen en hergebruik van afval. Toch geeft de wetenschappelijke kennis hier maar weinig bewijs voor. Voorgesteld gebruik is niet altijd economisch haalbaar of veilig voor het milieu.

Een circulaire economie richt zich op een minimaal gebruik van grondstoffen. Dat kan op verschillende manieren. Reparatie van producten kan de levensduur verlengen, wat kan zorgen voor hergebruik van producten kan. Ook hergebruik van grondstoffen en het gebruik van afval als grondstof voor nieuwe producten helpt een circulaire economie.

Dit moet leiden tot zo min mogelijk afval en minder gebruik van gevaarlijke stoffen. Een Actieplan van de Europese Commissie moet de circulaire economie verder vormgeven. Ook moet dit plan leiden tot vernieuwingen en investeringen om de doelen uit de ‘Green Deal’ mogelijk te maken.

Mogelijke bijdrage nanomaterialen aan circulaire economie

Verschillende onderzoeksgebieden zien het nut van nanomaterialen in een circulaire economie. Een nieuw rapport van ECHA European Chemicals Agency (European Chemicals Agency) vat dit samen.

  • Het maken van nanomaterialen met “groene synthese”. Producenten proberen dan het gebruik of ontstaan van gevaarlijke stoffen te verminderen of vermijden. Voor nanomaterialen gebruiken ze dan biosynthese en/of biologisch afval. Bij biosynthese maken levende organismen de nanomaterialen. Dat kunnen gisten of schimmels zijn, bacteriën of virussen, maar ook algen of planten.
  • Van plastic en bouw- en sloopafval kunnen nieuwe vergelijkbare producten gemaakt worden. Maar onzuiverheden hierin veranderen de kwaliteit van het nieuwe product. Het toevoegen van nanomaterialen kan helpen om de kwaliteit van de nieuwe producten te verbeteren.
  • Nanomaterialen kunnen nuttig zijn in afvalwaterzuivering. Met nanomaterialen kunnen producenten bijvoorbeeld betere filters maken, of nanomaterialen versnellen afbraakprocessen.

Zorgen over haalbaarheid

De schrijvers van het ECHA-rapport twijfelen of nanomaterialen hun belofte voor de circulaire economie kunnen waarmaken. Veel mogelijk gebruik zit nog in de onderzoeksfase. Het wordt als theoretische mogelijkheid naar voren gebracht of in een voorbeeldstudie. Het blijkt vaak lastig om de schaal van productie groter te maken. Dit is wel noodzakelijk om het economisch haalbaar te maken.

Voor de “groene synthese” zijn organismen nodig. Maar voor productie door bedrijven zijn die er niet genoeg. En het voor dit doel produceren van deze organismen gaat in tegen de uitgangspunten van een circulaire economie.

Ook is er nog weinig aandacht voor de veiligheid van “groene synthese” en de producten ervan. Omzettingsproducten van organismen vormen in deze synthese het basismateriaal voor de nanomaterialen. Of deze omzettingsproducten giftig zijn voor andere organismen lijkt niet onderzocht. Hetzelfde geldt voor de gemaakte nanomaterialen. Het is onduidelijk of deze negatieve effecten hebben op mens en milieu.

Het toevoegen van nanomaterialen in hergebruikte materialen roept ook vraagtekens op. Hergebruikt beton kan er zelfs minder sterk van worden, volgens sommige studies. En ook voor zuiveringstoepassingen zijn er uitdagingen in het hergebruik en de veiligheid van nanomaterialen. Daarnaast is het gebruik van nanomaterialen in waterzuivering vaak erg duur. Het maken van nanofilters lijkt bijvoorbeeld veel energie te kosten.

ECHA-conclusie

Het ECHA-rapport trekt dan ook de conclusie dat het onzeker is of nanomaterialen hun beloften waar kunnen maken. Een goede beoordeling van economische haalbaarheid en zelfs veiligheid voor mens en milieu is er vaak niet.

Er is veel meer systematisch onderzoek nodig naar de kansen en gevolgen van mogelijke gebruik van nanomaterialen. Voor de economie, milieu, en maatschappij. Dit vraagt om interdisciplinair onderzoek. De schrijvers van het ECHA-rapport wijzen ook op de noodzaak van een nauwere samenwerking tussen onderzoekers en industrie. Dat helpt om beter zicht te krijgen of een wetenschappelijke oplossing nodig en haalbaar is.

Wat vindt het RIVM?

RIVM is het eens met de conclusies en adviezen van het ECHA-rapport. De positieve bijdrage van nanodeeltjes in een circulaire economie is mogelijk kleiner dan verwacht. Tot nu toe heeft geen enkel mogelijk gebruik van nanodeeltjes zijn belofte waar kunnen maken. Nergens konden gebruiken circulariteit, economische haalbaarheid, en milieuveiligheid combineren. Voor het daadwerkelijk gebruik van nanomaterialen in een circulaire economie is dit wel nodig.
Alleen interdisciplinair onderzoek kan de verschillende aspecten goed op een rij zetten en tegen elkaar afwegen. Dit vraagt kennis over materialen, ontwerpen, markt en maatschappij, risicobeoordeling, hergebruik, en meer. En deze interdisciplinaire afweging zou al in de ontwerpfase van materialen en producten moeten gebeuren. En dit geldt niet alleen voor nanomaterialen.
Meer informatie over deze interdisciplinaire aanpak van Safe-and-Sustainable-by-Design.