Nanomaterialen worden gebruikt als een duurzaam en groen alternatief en dragen zo bij aan duurzame technologische ontwikkelingen. Op deze claim van ‘green en clean’ is voor de energietoepassing echter het nodige af te dingen. De productie van nanomaterialen kost enorm veel energie, waardoor de bijdrage aan klimaatverandering negatief uitvalt. Voor de voedselsector is deze claim wel terecht.

Nanomaterialen worden in een scala aan producten gebruikt. Soms vanuit de gedachte dat nanodeeltjes een bijdrage leveren aan een duurzame economie en dat het gebruik van de deeltjes leidt tot milieuwinst. Denk hierbij bijvoorbeeld aan nanodeeltjes die in zonnecellen worden gebruikt, of die aan voedselproducten worden toegevoegd voor betere houdbaarheid en hogere voedingswaarde. Het is niet voor niets dat nanotechnologie binnen Europa geldt als een ‘key enabling technology’ waarvan gedacht wordt dat die een belangrijke bijdrage kan leveren aan de transitie naar een meer duurzame samenleving. Voorbeelden van toepassingen die hierbij voor ogen staan, zijn efficiënte energie systemen, batterijen met een hoge opslagcapaciteit, 'slimme technologieën'[1], en toepassingen gericht op verminderen van het gebruik van grondstoffen en reductie van afvalstromen. De potentie van nanomaterialen om bij te dragen aan duurzame technologische ontwikkelingen wordt ook wel de 'green en clean' claim van nanomaterialen genoemd.

De vraag is echter of deze claim terecht is. Hebben nanomaterialen per saldo niet toch een negatief effect als alle directe en indirecte effecten op het milieu worden meegenomen? Om deze vraag te beantwoorden is het nodig om de gehele levenscyclus van een nanomateriaal te beschouwen, van de productie van de nanomaterialen (inclusief de winning van de hiervoor benodigde grondstoffen) tot en met de afvalfase. Levenscyclusanalyse (LCA Life Cycle Analyses) is de aangewezen methodiek om de verschillende soorten impacts van stoffen op het milieu te kwantificeren en onderling te wegen. Naast directe milieueffecten (toxiciteit) wordt hierbij ook aandacht besteed aan bijvoorbeeld de positieve en negatieve effecten van nanodeeltjes op klimaatverandering (een belangrijke factor is in dit geval de emissie van CO2 als gevolg van productie van nanodeeltjes die vaak gepaard gaat met een enorm hoog energiegebruik), eventuele effecten op de ozonlaag, en het uitputten van grondstoffen.

Recent is door onderzoekers van de Universiteit Leiden nagegaan in hoeverre de ‘green en clean’ claim van verschillende toepassingen van nanodeeltjes terecht is. De analyse betrof de volgende technologiesectoren:

  • Zonnepanelen
  • Medische technologie
  • Energie
  • Voedsel
  • Biomoleculen
  • Polymeren
  • Electronica

De resultaten van de LCA-studie voor deze sectoren laten zien dat productie en gebruik van nanodeeltjes in het algemeen gepaard gaan met een heel hoog energieverbruik. Door de hoge CO2-emissies dragen daardoor de meeste toepassingen van nanodeeltjes in negatieve zin bij aan klimaatverandering. Dit is ironisch genoeg vooral het geval voor deeltjes die in de energie-sector worden gebruikt. Een enkele uitzondering daargelaten, leveren nanodeeltjes in zonnecellen op dit moment dan ook geen positieve milieubijdrage en is de ‘green en clean’ claim van nanodeeltjes in de energiesector dan ook niet terecht. Hier staat tegenover dat met name voor de voedselsector, de ‘green en clean’ claims volkomen terecht zijn.

RIVM/KIR kennis- en informatiepunt risico’s van nanotechnologie-overweging:
De analyse van de levenscyclus is een belangrijk hulpmiddel om ‘alle’ daadwerkelijke milieueffecten van een product op een vergelijkbare wijze in kaart te brengen. Het is verrassend om te zien dat de daadwerkelijke milieueffecten van deeltjes negatief worden als zaken zoals energieverbruik expliciet worden meegenomen. Voor productontwikkelaars is het dan ook van belang om al in een vroegtijdig stadium van productontwikkeling niet alleen aandacht te besteden aan de veiligheidsaspecten (safe-by-design) maar ook aan het netto milieurendement.

Voor de overheid leert dit onderzoek dat alleen klassieke risicobeoordeling niet voldoende is. Het is essentieel om bij de beoordeling van de risico’s van een product aandacht te besteden aan álle aspecten die van belang zijn voor het in kaart brengen van de risico's en de voordelen. Echt duurzame milieuwinst kan echter alleen worden behaald als de nieuwe producten zowel veilig zijn voor mensen, dieren en planten, als ook leiden tot vermindering van de druk op andere milieuthema’s zoals klimaatverandering en verminderd gebruik van schaarse en niet-hernieuwbare grondstoffen.


[1]    Slimme technologieën zijn nieuwe technologieën die langzamerhand niet meer weg te denken zijn uit ons dagelijks leven en die voor een deel ook ons leven dan wel onze daginvulling meer en meer gaan bepalen. Het gaat hierbij om zaken zoals: het streamen van muziek, beveiligen van je huis, digitaal vergaderen met beeld, vanuit huis je verwarming thuis al aanzetten, contactloos of via je smartphone betalen, real-time reizigers informatie op een station, zorg-systemen in ziekenhuizen en zorginstellingen, het kijken van tv televisie-programma’s als het uitkomt. En om slimme apparaten, zoals: mobiele telefoons en smartphones, smartwatches, slimme koelkasten, intelligente navigatie, laptops, notebooks en tablets.