Τι είναι nanowaste και γιατί θα πρέπει να ανησυχείτε γι 'αυτό;

Η τέταρτη βιομηχανική επανάσταση είναι προ των πυλών. Αντιπροσωπεύει ένα τεράστιο βήμα προς τα εμπρός και μια μεγάλη αλλαγή σε όλες τις πτυχές της ανθρώπινης ζωής. Ωστόσο, όπως και οι τρεις βιομηχανικές επαναστάσεις που προηγήθηκαν, θα έχει, επίσης, τα υποπροϊόντα και τα προβλήματα που πρέπει να ξεπεραστούν.

Η Δεύτερη Βιομηχανική Επανάσταση έφερε τη μαζική παραγωγή και τη μείωση του κόστους, αλλά έφερε και τη μαζική κατανάλωση και το πρόβλημα της διάθεσης των αποβλήτων και την ανακύκλωση. Η Τρίτη Βιομηχανική Επανάσταση, που ονομάζεται επίσης την ηλεκτρονική ή ψηφιακή επανάσταση, μας έδωσε υπολογιστών και τηλεπικοινωνιακών λύσεων, αλλά το πρόβλημα τωνηλεκτρονικών αποβλήτων παραμένει άλυτο .

Η τέταρτη βιομηχανική επανάσταση είναι η εποχή της αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή, έξυπνα συστήματα είναι εξοπλισμένα με προηγμένους αλγόριθμους, γρήγορη προτυποποίηση μικρής κλίμακας, και της νανοτεχνολογίας.Οι λύσεις και τις ευκαιρίες που παρουσιάζει φαίνεται να είναι απεριόριστες.Ωστόσο, nanowaste και τα θέματα που σχετίζονται με αυτό το νέο και δεν έχουν ακόμη κατανοηθεί υποπροϊόν θα κλιμακωθεί.

Μεγάλη πράγματα σε μικρές συσκευασίες

Ένα νανόμετρο αντιστοιχεί σε 1 δισεκατομμυριοστό του μέτρου, ή 10-9 Μ, όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα. Αυτά τα μικροσκοπικά μηχανικής υλικών εμφανίζουν συχνά διαφορετικές φυσικές, χημικές και οπτικές ιδιότητες σε σύγκριση με τους ομολόγους χύμα κλίμακας τους. Ο χρυσός είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα αυτού του φαινομένου: χύμα χρυσός είναι μια κακή απορρόφησης φωτός, αλλά νανοσωματίδια χρυσού μπορεί όχι μόνο αποτελεσματικά απορροφούν το φως, μπορούν επίσης να διευκολύνουν ορισμένες χημικές αντιδράσεις (φωτο-καταλύτη), όταν διεγείρεται από το φως.

Κατά την τελευταία δεκαετία, η ταχεία ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας οδήγησε σε πολλές νέες εφαρμογές στους τομείς των ηλεκτρονικών, της ιατρικής και των τροφίμων. Το ύψος των επενδύσεων και την προσπάθεια που γίνεται για τη νανοτεχνολογία είναι απλά εκπληκτικό. Μερικά εμπορικά διαθέσιμα προϊόντα επωφελούνται ήδη από τις λύσεις της νανοτεχνολογίας. Έχει προβλέψει ότι η παγκόσμια βιομηχανία νανοτεχνολογίας θα αυξηθεί για να φτάσει 75,8 δισεκατομμύρια $ από το 2020 .

Αλλά υπάρχει μια παγίδα

Νανοτεχνολογία εγείρει πολλά από τα ίδια θέματα όπως κάθε νέα τεχνολογία, συμπεριλαμβανομένων των ανησυχιών σχετικά με την τοξικότητα και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των υλικών. Νανοϋλικά και τα προϊόντα που βασίζονται στη νανοτεχνολογία φτάσει το όριο ζωής τους, ακριβώς όπως και κάθε άλλη τεχνολογία, αλλά ασχολούνται με nanowaste είναι περίπλοκη. Για αρχή, είναι αόρατη με γυμνό μάτι, γεγονός που καθιστά δύσκολο να παρακολουθεί και να ελέγχει. Νανοσωματίδια και nanowaste δεν συμπεριφέρονται όπως τα κανονικά χύδην υλικά? τείνουν να είναι πιο χημικά δραστικό και τοξικό από τα συνηθισμένα αντίστοιχά τους χύμα μεγέθους. Αυτό καθιστά δύσκολο να προβλέψουμε πώς τα μικροσκοπικά σωματίδια θα ενεργεί υπό διαφορετικές συνθήκες, και αυτό το απρόβλεπτο θέτει μερικά πολύ μεγάλα ερωτήματα.

Απόρριψη των εν λόγω χημικά αντιδραστικά υλικά χωρίς προηγούμενη απενεργοποίηση μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές συνέπειες για το περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία. Τοξικότητας και άλλων κινδύνων που σχετίζονται με τα νανοϋλικά και nanowaste δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητός. Δυστυχώς, δεν είναι αρκετή προσοχή δίνεται στην αξιολόγηση της τοξικότητας, καθώς και την υγεία και τους περιβαλλοντικούς κινδύνους που σχετίζονται με τη χρήση των νανοϋλικών. Ο ΟΟΣΑ δημοσίευσε πρόσφατα μια σειρά από πέντε εκθέσειςσχετικά με τα νανοϋλικά και nanowaste που περιγράφουν τις πιθανές μεθόδους διάθεσης, την αξιολόγηση κινδύνου και την ανακύκλωση. Παραδόξως, δεν υπάρχουν πολιτικές ή πλαίσια που ισχύουν σήμερα για την αντιμετώπιση του αυξανόμενου αυτού ζητήματος.

Ένας νέος κίνδυνος για την υγεία

Ορισμένα νανοϋλικά έχουν ήδη προκαλέσει προβλήματα στην ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Αμίαντο, ένα φυσικό ορυκτό που βρέθηκε ότι είναι χρήσιμες ως θερμική μόνωση και οικοδομικό υλικό, έχει προσελκύσει την προσοχή κατά τον τελευταίο αιώνα. Είναι μέρος μιας ομάδας των ορυκτών που είναι κατασκευασμένα από λεπτή βελόνα-όπως ίνες, το καθένα περιέχει πολλά νανο-μεγέθους των κρυστάλλων-ινίδια. Αυτές οι νανο-ινίδια μπορεί να απελευθερωθεί στο περιβάλλον και έχουν βρεθεί να είναι μια σοβαρή απειλή για την ανθρώπινη υγεία όταν εισπνέονται.

Silver είναι ένα άλλο μεγάλο παράδειγμα ενός υλικού που μπορεί να είναι δυνητικά επιβλαβείς, όταν μειωθούν σε μέγεθος nano. Χρησιμοποιείται κυρίως σε κοσμήματα, σε μεγάλη κλίμακα του δεν είναι επικίνδυνα. Ωστόσο, τα νανοσωματίδια αργύρου γνωστή για τη μεγάλη αντιβακτηριακές ιδιότητες τους. Και αν νανο-ασημί είναι επιθετική προς τα βακτηρίδια, τι μπορεί να κάνει για τα κύτταρα στο σώμα μας; Οι μελέτες δείχνουν ότι τα νανοσωματίδια αργύρου, ακόμη και σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις, έχουν βρεθεί να σκοτώσουν ωφέλιμα μικρόβια του εδάφους που επηρεάζουν φυσικά διεργασίες συμβίωση.

Υπήρξαν επίσης ανησυχίες που εκφράστηκαν σχετικά με το διοξείδιο του τιτανίου (TiO2) νανοσωματίδια χρησιμοποιούνται ευρέως σε καλλυντικά, αντηλιακά, χρώματα και ακόμη και βιταμίνες. Έχει αποδειχθεί ότι τα νανοσωματίδια TiO2 μπορεί να σπάσει το DNA και να προκαλέσει βλάβες χρωμοσωμάτων καθώς και φλεγμονή, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε καρκίνο. Αυτές είναι μόνο μερικές από τις πολλές και δυνητικά επικίνδυνες νανοϋλικά.

Πολλές ανησυχίες σχετικά με αυτό το ταχέως αναπτυσσόμενο τομέα παραμένουν χωρίς σαφή ή οριστικές απαντήσεις. Δεν είναι γνωστό αν τα νανοσωματίδια μπορούν να περάσουν μέσα από βιολογικούς φραγμούς, όπως το δέρμα, τις βλεννογόνους μεμβράνες ή μεμβράνες των κυττάρων να εισέλθουν κατά λάθος το σώμα μας. Μερικές μελέτες δείχνουν αυτήν την δυνατότητα. Είναι επίσης άγνωστο πώς νανοσωματίδια συμπεριφέρονται στιγμή που εισέρχονται στην τροφική αλυσίδα. Μήπως κυκλοφορούν στο σύστημα του οργανισμού έως ότου αφαιρείται με φυσικό τρόπο μέσω της βιολογικής διαδικασίας; Ή μήπως παραμένουν και συσσωρεύονται στο εσωτερικό του οργανισμού, προκαλώντας προβλήματα και επηρεάζουν τις φυσικές διεργασίες;

Μια πρόσκληση για δράση

Στα επόμενα χρόνια θα δούμε την ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας. Αλλά υπάρχει μια έλλειψη σαφών κανόνων και πλαισίων που σχετίζονται με τη χρήση, διάθεση και ανακύκλωση των νανοϋλικών και nanowaste. Επιστημονικών και ερευνητικών οργανισμών, μαζί με τις κυβερνήσεις και περιβαλλοντικών φορέων, πρέπει να αντιμετωπίσει το ζήτημα εκτελώντας περισσότερες αξιολογήσεις και ανάπτυξη ενιαίων πολιτικών και αποτελεσματικές πρακτικές.

Ευτυχώς, οι διεθνείς και εθνικές οργανώσεις αρχίζουν να λάβουν υπόψη: τη ΟΟΣΑ, UNIDO, EPA και IUCN, καθώς και πολλές κυβερνήσεις, γνωρίζουν ήδη την κλιμάκωση ζήτημα και προσπαθούν να εφαρμόζουν τις αρχές της προφύλαξης.Είναι επίσης στο χέρι μας, το κοινό, να είναι υπεύθυνος για την κατανόηση των κινδύνων των νανοϋλικών και να εφαρμόσει αυτή τη γνώση για τα προϊόντα που αγοράζουμε.