Vastuullinen nanoteknologia rakentamassa hyvinvointia

Transkriptio

1 Vastuullinen nanoteknologia rakentamassa hyvinvointia SOTERKO tutkimuspäivä, Kai Savolainen, teemajohtaja Nanotuvallisuuskeskus, Työterveyslaitos

2 Nanomittakaava Jos hiukkasen yksi ulottuvuus on nm, kyse on nanohiukkasesta.

3 Nanotekniikka ja turvallisuus numeroina Nanoteollisuuden parissa työskentelee maailmanlaajuisesti noin 3 miljoonaa työntekijää, Suomessa hieman yli Suomessa alan liikevaihto vuonna 2011 oli miljoonaa, EU:ssa noin 300 miljardia ja globaalisti lähes biljoona euroa. Suomi käytti vv nanoteknologian tutkimukseen 130 milj., niiden terveysvaikutusten tutkimukseen n. 1 milj..

4 Mihin nanomateriaaleja käytetään? Markkinoilla on arviolta jo tuhansia "nanotuotteita" Suomessa on n. 800 nanoteknologia-alan yritystä Informaatio ja viestintä Lääketiede Elektroniikka Vesi- ja energiatalous Rakennusteollisuus Metsä- ja metalliteollisuus Kosmetiikka Tekstiilit Elintarvikkeet ym. jne.

5 Nanotekniikka mahdollistaa hyviä asioita From Andrew Maynard, Chief scientist of The Project on Emerging Nanotechnologies

6 Tuotteistaminen etenee hurjaa vauhtia turvallisuustutkimukseen ja viranomaissäätelyyn verrattuna Schematic representation of emergence of nanotechnology products in comparison to generated EHS data (Linkov and Satterstrom: Nanomaterial Risk Assessment and Risk Management, 2008).

7 Nanomateriaalia sisältävien tuotteiden liikevaihto USA:ssa ja maailmassa koko maailma USA NANOTUOTTEIDEN MARKKINAT (mrd USD) (arvio) 2020 (arvio) VUOSI Lähde: Roco et al. 2010

8 Nanotuotteet globaaleilla markkinoilla (Consumer Products Inventory)

9 Nanotuotteiden maantieteellinen alkuperä Consumer Products Inventory

10 Nanomateriaalien käyttö kuluttajatuotteissa Consumer Products Inventory

11 Teollisten nanomateriaalien tuotanto Euroopassa (arvio) Nanomateriaali Tonnia/vuosi TiO ZnO SiO FeOx AlOx CeOx Hiilinanoputket Hopea

12 Nanoteknologiaa hyödyntävät yritykset Suomessa teollisuusaloittain Kemikaalit ja materiaalit Rakennus Metsä Terveys ja hyvinvointi Metallit ja mekaniikka Tietotekniikka Energia ja ympäristö Työkalut ja instrumentit

13 Terveysriskit ovat suurelta osin vielä tuntemattomia Solu- ja eläinkokeissa osoitettu: nanomateriaalien kerääntymistä elimistöön keuhkotulehdusta DNA muutoksia vatsaontelon syöpää

14 Mahdolliset altistumisreitit Hengityselimet tulehdus, allergia, kasvaimet Iho paikallinen reaktio läpäisevät ihon kulkeutuminen verenkiertoon? Ruoansulatuskanava limakalvon läpi verenkiertoon?

15 Nanohiukkasten vapautuminen ympäristöön Nanomateriaaleja käytetään paljon => osa vapautuu ympäristöön Merkittävimmät reitit ympäristöön: liete, jätevesi, ja jätteenpoltto - TiO 2 - ja ZnO-NP aurinkovoiteissa - TiO 2 - ja Ag-NP maalipinnoissa - Ag-NP tekstiileissä - CeO 2 -NP polttoaineessa - Fullereenit jätevedessä Kuva Kukka Pakarinen, UEF

16 Elintarvikesovellutukset Toistaiseksi vielä hyvin vähän, trendi on kasvava Nanoteknologian avulla on mahdollista mm. pidentää elintarvikkeiden elinikää, parantaa tuotteiden laatua ja informoida kuluttajaa tuotteen laadusta. Elintarviketeollisuudessa käyttökohteita ovat myös pakkausmateriaalit Tarkoituksena on parantaa ruokaan kosketuksissa olevien materiaalien fysikaalisia tai antibakteerisia ominaisuuksia. On mahdollista, että näistä pinnoista nanomateriaalit kulkeutuvat itse tuotteeseen. Yleisimmin käytetty materiaali on titaanidioksidi, mutta myös hopeaa ja kultaa hyödynnetään.

17 CONSUMER WORKER TRANSPORTATION STORAGE PRODUCTION WASTE PRODUCT AIR WATER INJECTION SKIN ENVIRONMENT DIET

18 Tavoitteena on varmistaa turvallisuus - Vaaran arviointi - Altistumisen arviointi - Riskin arviointi - Riskin hallinta - Safe by design - periaate

19 Koko tai uutuus eivät määritä turvallisuutta tai turvattomuutta - Uusiin asioihin liitetään usein tiedon puutteen aiheuttamia epäluuloja ja huolia; teolliset nanomateriaalit ovat tästä hyvä esimerkki - Nanohiukkasissa huolettaa niiden uutuus, pienuus sekä pääsy elimistöön ja ympäristöön

20 Tietoaukot, haasteet Ei ole toistaiseksi selvyyttä mitä pitäisi mitata massan mittaus vs. lukumääräpitoisuus aineiden yhteisvaikutukset vertailuarvot puuttuvat Morfologia Liukoisuus Muuntautumiskyky Bioaktiivisuus Muoto Rasvaliukoisuus Pysyvyys Kalvomaisuus Reaktiivisuus Hydrofobisuus Varaus Muodonmuutos Allergeenisuus Koko Ominaispinta-ala Vesiliukoisuus Toksisuus

21 Nanoturvallisuustutkimuksen keskeiset haasteet Uusien ennakoivien vaaran- ja altistumisen arviointitapojen kehittäminen. Huokean ja älykkään testausstrategian kehittäminen riskien arvioimiseksi ja hallitsemiseksi. Teollisten nanomateriaalien vaikutuksia ennustavien nopeiden testausmenetelmien ja mallien kehittäminen. Uusien nanomateriaalien ja niihin perustuvien tuotteiden turvallisuuden arvioinnin nopeuttaminen ja tehostaminen. Nanotekniikasta ja turvallisuudesta viestiminen

22 Ennakoivan riskien arvioinnin ja hallinnoinnin haasteet Nanomateriaalien suuri määrä Niukka altistumis- ja vaaratiedon määrä Monimutkaiset työ- tai ympäristöperäisen altistumisen mahdollisuudet, toistaiseksi ei osata erottaa teollisesti tuotettuja hiukkasia taustasta

23 Nanoturvallisuuskeskus toimijana EU tutkimuksessa Usean EU 7FP hankkeen koordinaattori ja kumppani EU-rahoitteisten nanoturvallisuuden tutkimushankkeiden yhteistyön (NanoSafety Cluster) koordinaattori EU:n nanoturvallisuustutkimuksen strategiasta vastaava koordinaattori

24 Nanoturvallisuustutkimuksen tavoite on tukea: nanomateriaalien turvallisuuden ja teknologisen tutkimuksen kiinteämpää yhteistyötä vastuullisen nanoteknologian tehokasta käyttöä uusien materiaalien ja niiden sovellusten kehittämisessä eurooppalaisen nanotieteen ja teollisuuden globaalia kilpailukykyä Euroopan Unionin jäsenmaiden ja niiden kansalaisten toimeentuloa ja hyvinvointia

25

26 KIITOS!