Er is veel onderzoek gedaan naar de mogelijke milieurisico’s van nanomaterialen. Kunnen we daar nu al conclusies uit trekken? De Zweedse onderzoeker Rickard Arvidsson stelt voor hier de 'Risk Characterisation Ratio' toe te passen: de verhouding tussen voorspelde en veilige concentratie van nanodeeltjes in het milieu. Met deze methode blijkt van de meest onderzochte nanodeeltjes alleen zilver in een realistisch scenario een milieurisico te vormen. Onderzoek moet zich gaan richten op de milieurisico’s van nieuwe nanomaterialen.

Een groot aantal onderzoekers werkt al jaren aan de vraag of nanomaterialen veilig zijn voor het milieu. Volgens de Zweedse onderzoeker Rickard Arvidsson wordt het tijd om hiervan een overzicht te maken en te concluderen of nanomaterialen nu wel of geen risico vormen voor het milieu. Hij komt echter tot de conclusie dat deze vraag nog niet beantwoord kan worden. Er is een gebrek aan data voor ongeveer alle aspecten van veiligheid in de keten van productie – emissie – meten van deeltjes in het milieu – blootstellingsschattingen – ecotoxiciteit van deeltjes.

Met deze (uiteraard) triviale conclusie komen we niet veel verder. We kunnen echter wel de inzichten en de data die er op dit moment wél zijn combineren. Volgens Arvidsson kan hiervoor de RCR (Risk Characterization Ratio), de verhouding tussen de voorspelde concentratie van nanodeeltjes in het milieu en de veilige concentratie, het beste worden gebruikt. Als de RCR groter dan 1 is, dan zijn er milieurisico’s voor het desbetreffende nanodeeltje te verwachten. Indien de RCR kleiner dan is dan 1, dan is dit niet het geval. Hierbij worden veiligheidsfactoren toegepast die het gebrek aan voldoende experimentele gegevens voor de blootstelling en de effecten van de deeltjes meenemen bij het bepalen van de RCR. Op basis van modelleerstudies is het mogelijk om (ruwe) schattingen te maken van de emissies van nanodeeltjes in het milieu en van de hierdoor te verwachten concentraties in de verschillende milieucompartimenten.

Het is niet verrassend dat blijkt dat het afleiden van RCRs alleen mogelijk is voor de min of meer ‘klassieke’ nanomaterialen. Daarmee worden de nanomaterialen bedoeld die de afgelopen jaren het meest zijn bestudeerd zoals: zilver, titanium, zink, koolstofnanobuisjes, silica en fullerenen [1].

Van de genoemde nanodeeltjes, blijkt zilver de enige die in een realistisch emissie-scenario leidt tot RCR waardes die groter dan 1 zijn. In een worst-case scenario, een gebruikelijk uitgangspunt voor de eerste fase van risicobeoordeling, overschrijden de RCR-waardes van de meeste andere nanodeeltjes ook de kritische waarde van 1. De uitzonderingen zijn silica, koolstofnanobuisjes en fullerenen: zelfs in het slechtste geval zijn er van deze nanodeeltjes geen milieurisico’s te verwachten.

De analyse van Arvidsson laat dan ook zien dat verschillende nanodeeltjes die regelmatig aandacht krijgen voor wat betreft hun potentiële milieurisico’s, zelfs in het ergste geval feitelijk geen milieuprobleem zullen vormen. Dit zou alleen het geval zijn als de productie en de emissies van deze deeltjes sterk opgevoerd gaan worden. Het wordt dan ook tijd om na te gaan of de focus van het milieuonderzoek naar nanodeeltjes zich niet dient te richt op de nanodeeltjes van de toekomst waarvan wél een milieurisico te verwachten valt. Hierbij valt te denken aan nieuwe materialen zoals de 2-dimensionale materialen grafeen en boornitride, en materialen die voor specifieke toepassingen worden ontwikkeld zoals fullereen dat gefunctonaliseerd is met [6,6]-phenyl-butyric acid methyl ester ten behoeve van de toepassing in zonnecellen.

Met name de te verwachten opmars van zonnecellen ten behoeve van duurzame energieproductie zou in dit geval kunnen leiden tot sterke verhoging van de emissies. Een ander voorbeeld dat hieraan gerelateerd is, zijn perovskieten (op lood gebaseerde nanodeeltjes) en nanodraden die momenteel ook sterk in ontwikkeling zijn voor toepassing in zonnecellen. Met name de perovskieten vormen hierbij op voorhand een bron van zorg, gelet op de mogelijkheid van vrijkomen van lood tijdens de levenscyclus van de perovskieten.

RIVM/KIR kennis- en informatiepunt risico’s van nanotechnologie (kennis- en informatiepunt risico’s van nanotechnologie)-overweging:
Het is essentieel dat bij de beschouwing van de milieurisico’s van nanomaterialen de focus gericht wordt op de nanomaterialen die een daadwerkelijk milieurisico vormen, danwel op de materialen die naar verwachting in de toekomst een risico kunnen vormen. Het verschuiven van de aandacht van de veel-bestudeerde nanodeeltjes (de zogenaamde 2e generatie nanodeeltjes) naar de ‘deeltjes van de toekomst’ is dan ook van belang. We naderen steeds meer het moment dat we met een gerust hart kunnen zeggen dat nanodeeltjes van silica, fullerenen en koolstofnanobuisjes, geen milieuprobleem vormen. Aan de andere kant blijft het lastig om de toekomst te voorspellen en moeten we alert zijn voor wat betreft de deeltjes van de toekomst en vooral voor wat betreft de technologische ontwikkelingen waarin deze deeltjes van de toekomst een rol gaan spelen.

Daarnaast is het zaak om de tot op heden opgedane kennis van de risico-keten van de huidige generaties nanodeeltjes, zo optimaal mogelijk te benutten om op een efficiënte wijze de milieurisico’s van de nanomaterialen van de toekomst in kaart te brengen.

[1]Fullerenen zijn geheel uit koolstof bestaande moleculen, in de vorm van een holle bol, ellips vorm of buis. Een voorbeeld van een bolvormig fullereen is een buckybal.