Nanotechnologie : le sujet tabou des risques environnementaux

Pour beaucoup, les nanotechnologies sont encore du monde de la science-fiction. Le film « Transcendance » de Wally Pfister en fait une partie de son intrigue, et présente ces technologies comme étant dotées de pouvoirs incommensurables. Mais les nanotechnologies sont déjà utilisées par nombres industries, la science-fiction est très vite rattrapée par la réalité au vu des recherches actuelles.

Il devient évident que pour réduire notre consommation de matière première et d’énergie, il faut réduire la taille de nos machines. Les « nanoenthousiastes » parlent même d’un moyen d’atteindre une ère de développement durable avec des nanomachines qui ne consommeraient pratiquement pas d’énergies, et qui auraient des vertus étonnantes sur l’environnement. On prévoit une explosion du nombre de nano-produits dans les prochaines années, avec des applications aussi diverses que l’alimentation, la santé, l’aérospatial, la construction, mais peu de recherches sont effectuées sur les risques environnementaux et sanitaires de cette technologie moléculaire.

 

nanotechnologie cloud

 

Définition

Les nanotechnologies n’ont pas de définition officielle. Le site « futura-science » définit la nanotechnologie comme « l’étude, la fabrication et la manipulation de structures, de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle de moins d’une quarantaine de nanomètres ». C’est l’assemblage des structures, simples ou complexes, molécules par molécules, ou atome par atome.

La Commission européenne, dans une communication au parlement européen, au conseil et au comité économique et social européen relatif au deuxième examen réglementaire relatif aux nanomatériaux du 3 octobre 2012, a néanmoins défini un nanomatériau comme « un matériau naturel, formé accidentellement ou manufacturé contenant des particules libres, sous forme d’agrégat ou sous forme d’agglomérat, dont au moins 50 % des particules, dans la répartition numérique par taille, présentent une ou plusieurs dimensions externes se situant entre 1 nm et 100 nm ». Cette définition ne s’intéresse qu’aux matériaux alors que les nanotechnologies promettent (dans un futur plus ou moins proche) l’application de structures et systèmes complexes à une échelle nanométrique.

 

Un fort développement des nanotechnologies

S’il n’y a aucune définition satisfaisante, ni aucune certitude sur ses dangers, la nanotechnologie se développe énormément. L’institut Woodrow Wilson tient un inventaire des nanoproduits dans le cadre du Project on Emerging Nanotechnologies (PEN). En 2013, les produits de consommation contenant des nanomatériaux commercialisés dans le monde étaient au nombre de 1628. Cela concerne les emballages alimentaires et les cosmétiques (pour la conservation), les vêtements (pour la résistance), les médicaments… Ces applications actuelles sont au cœur de nos vies, et nous touchent directement, au propre comme au figuré.

En 2008, la nanotechnologie aurait généré 147 milliards de dollars, et 200 milliards en 2009. La Commission européenne parle d’un volume de 2 billions d’euros d’ici à 2015.

Un secteur en développement exponentielle donc.

 

nano voiture électrique de la taille d'une molécule pouvant aller en ligne droite

nano voiture électrique de la taille d’une molécule pouvant aller en ligne droite

 

La toxicité des nanomatériaux ?

Seulement, le risque que représentent les nanotechnologies n’est pas connu. Les scientifiques ne sont pas en mesure de certifier une toxicité des nanomatériaux. Mais une comparaison peut être effectuée avec les particules fines et ultrafines. Plusieurs études publiées dans la revue Environmental Health Perspectives ont montré que les particules fines et ultrafines avaient une incidence sur la santé. Ces particules ont l’aptitude de pénétrer dans les tissus et peuvent aggraver un asthme ou accroître une tendance aux allergies. Il existerait également un lien entre l’accumulation de particules dans l’environnement et les maladies cardiovasculaires.

Plus les particules sont fines, plus elles pénètrent profondément dans l’appareil respiratoire et dans d’autres régions du corps. Or, les nanoparticules peuvent passer toutes les barrières, et s’infiltrer non seulement dans les voies respiratoires et sous la peau, mais peuvent également se retrouver dans le système nerveux.

Si les particules fines (ou microparticules) ont un impact sur la santé, il y a des chances que ce soit le cas avec les nanoparticules. D’autant plus que les nanoparticules peuvent s’agglomérer et passer du nanomètre au micromètre. Plusieurs études expérimentales sur les animaux ont montré que les nanoparticules peuvent provoquer des réactions inflammatoires au niveau des voies respiratoires et des alvéoles pulmonaires.

Le corps humain a théoriquement les moyens de phagocyter* des substances étrangères. Mais à cause de leurs tailles, les nanoparticules ne peuvent être phagocytées, et restent donc dans nos corps. Toutes les nanoparticules ne sont pas toxiques, mais nous ne savons pas encore, faute d’études approfondies, lesquelles le sont.

Les nanotubes de carbones (un nanomatériau connu comme étant particulièrement solide et flexible), utilisés dans la réduction de la consommation d’énergie (dans les batteries au lithium par exemple), présentent des ressemblances avec l’amiante. En raison de cette ressemblance, les nanotubes de carbone pouvaient produire les mêmes effets que l’amiante, même si aucune étude ne l’a prouvé, mais des essais sur des animaux mentionnent des effets cancérogènes liés aux nanotubes.

L’IPEN (L’IPEN est un réseau mondial d’organisation qui cherche à réduire les produits chimiques et les substances toxiques présentes dans les activités humaines) s’est appuyée sur des études pour montrer que des nanomatériaux déjà disponibles dans le commerce pouvaient détériorer l’ADN des animaux et des humains, et s’avérer toxique pour l’ensemble de la chaîne du vivant.

Avec tous ces risques, nous devrions adopter le principe de précaution, et limiter l’usage des nanotechnologies jusqu’à ce qu’on identifie les dangers et qu’on s’en protège.

 

Les nanotubes de carbone pourraient avoir les mêmes effets sur la santé que l'amiante

Les nanotubes de carbone pourraient avoir les mêmes effets sur la santé que l’amiante

 

Une prévention inexistante

Les études commencent à se multiplier pour prévenir de la méconnaissance que nous avons des risques potentiels des nanotechnologies. Aucune certitude, mais des tests, des comparaisons montrent que nous ne pouvons pas toujours éluder la question.

Les risques sont pourtant sous-évalués par les Etats. En 2006, la dépense des USA consacrée à l’étude des risques des nanotechnologies se portaient à 11 millions de dollars pour une aide au développement de ces mêmes technologique qui était de 1,3 milliards de dollars.

En Europe, pour certains produits, l’étiquetage des nanomatériaux est obligatoire : pour les cosmétiques et les biocides depuis 2013. L’alimentation ne sera soumise à cette obligation qu’en décembre 2014. Rien n’est prévu pour les autres produits.

Ilona Heidmann et Jutta Milde, professeurs à l’université de Koblenz, ont cherché à comprendre pourquoi la toxicité des nanomatériaux n’est que rarement mentionnée dans le débat public ; les questions environnementales relatives à l’utilisation des nanotechnologies sont rarement mentionnées dans les médias, et il y a une absence de discours politiques sur les aspects éthiques de la nanotechnologie. Les nanotechnologies sont difficilement tangibles pour les non-spécialistes : contrairement au clonage où les expériences sur les animaux frappent l’imagination, les nanotechnologies sont invisibles, et, sans événement exceptionnel, semble loin du quotidien de la population. Enfin, toutes les applications potentielles extraordinaires des nanoparticules font de l’ombre aux risques éventuels qu’elles pourraient engendrer.

 

Des applications aux conséquences inconnues

– Les nanotechnologies adaptées à l’alimentation s’appellent les « nanofoods ». Une conférence est organisée tous les ans dans ce domaine. Des produits sont déjà commercialisés comme une huile qui empêche au cholestérol d’entrer dans le sang, des aliments et boissons sans sucre, des substituts alimentaires… Les nanofoods pourraient, dans un futur proche, permettre de créer des sauces sans apport de matière grasse, ou « nanocréer » de la viande ou des légumes.
Les nanoparticules sont déjà utilisées en agriculture pour optimiser les récoltes. Mais une étude a montré que les nanoparticules d’argent déposées sur la peau de poires migraient vers la pulpe. Il est donc important de connaître la toxicité des différents nanomatériaux avant qu’elles se développent encore.

– La nanotechnologie permettra de fabriquer toutes sortes de matériaux rares, comme des diamants, en manipulant les molécules. Mais la fabrication des nanotechnologies nécessite une grande quantité d’eau et d’énergie. Dans un dossier “Nanotechnologies, climat et énergie”, l’association “Les amis de la Terre” estime que “la consommation d’énergie et les impacts environnementaux de la fabrication de nanomatériaux sont extrêmement élevés. A masse de substance égale, fabriquer des nano fibres de carbone requiert 13 à 50 fois plus d’énergie que fondre de l’aluminium, et 95 à 360 fois plus d’énergie que produire de l’acier.”

– La nanotechnologie est souvent présentée comme une solution miracle permettant non seulement le recyclage complet des déchets, mais le nettoyage des déchets accumulés jusqu’à aujourd’hui. Le nettoyage complet de la planète serait possible. Les nanocides (nanotechnologies servant de pesticides) seraient intelligents et ne cibleraient que les nuisibles, sans faire de mal au reste de la faune et de la flore. Ces possibles applications ne sont pas irréalisables, mais encore une fois, la toxicité potentielle des nanomatériaux, et leurs couts en énergie n’en font pas une solution viable. L’IPEN souligne que les promesses environnementales des nanotechnologies ne concernent que la phase d’utilisation, mais ne prennent pas en compte les autres étapes du cycle de vie des produits (conception, fabrication, transport, utilisation, reyclage…).

– Une autre application serait la fabrication de microprocesseurs moléculaires. Il pourrait en résulter des ordinateurs ultraperformants et d’une consommation énergétique ultra-faible. Mais les produits électroniques utilisant des nanotechnologies auront quoiqu’il arrive un coût énergétique très élevé car ils sont conçus actuellement pour avoir une durée de vie limitée (smartphones, composants d’ordinateur…).

 

Les nanotechnologies pourraient détruire une tumeur avant même qu'elle se développe... A condition qu'elles n'en causent pas non plus.

Les nanotechnologies pourraient détruire une tumeur avant même qu’elle se développe… A condition qu’elles n’en causent pas non plus.

 

Conclusion

Cet article n’est pas à charge. La nanotechnologie promet de grandes choses (la médecine régénérative, les matériaux auto-réparant, des nanomachines contrôlées par une intelligence artificielle…). De nombreuses recherches avancent dans ce domaine et résoudront de nombreux problèmes actuels (pollution, faim dans le monde, maladies…). Il s’agit juste de ne pas en créer de nouveaux. Etudier et prévenir les risques qui peuvent découler des nanotechnologies ne signifie pas aller à l’encontre du progrès, bien au contraire. Il faut tendre à un développement durable de cette technologie, et ne pas payer plus tard un coût exorbitant pour réparer les dommages qui pourraient survenir. Mettre des œillères sur les dangers des nanotechnologies est le meilleur moyen d’éveiller la peur des populations, et finalement, d’en freiner les avancées.

 

 

 

*Phagocyter (définition dictionnaire Larousse) : propriété que possèdent certains protozoaires et certaines cellules (phagocytes) de capturer et d’ingérer particules ou micro-organismes.

 

Sources
-Le monde, “Nanotechnologies : le point de vue environnemental”, Jean-Marc Manach, 15 septembre 2009
-VeilleNanos, “INTERNATIONAL : Plus de produits contenant des nanomatériaux sur le marché : quelques chiffres… et beaucoup de questions”, MD et DL, 30 octobre 2013
-Futura-sciences, “Nanotechnologie : les incroyables applications”, Daniel Ichbiah, 11 janvier 2010
-Futura-sciences, Nanotechnologie
-IPEN, “Nanotechnology and the environment:A mismatch between claims and reality”, 28 aout 2009
-Communication de la commission au parlement européen, au conseil et au comité économique et social européen, Deuxième examen réglementaire relatif aux nanomatériaux, 3 octobre 2012
-ANSES, Evaluation des risques liés aux nanomatériaux, Avis de l’Anses, avril 2014Environmental
-Environmental Health Perspectives, “Association Of FEV1 With Personal And Microenvironmental Exposure To Airborne Particulate Matter In Asthmatic Children”, Delfino, R.J., Quintana, D.J.E., Floro J., Gastañaga V.M., Samimi, B.S., Kleinman, M.T., Bufalino, C., Liu, L-J.S., Wu, C.F., and McLaren, C.E., 2004
-SUVA, “Nanoparticules et santé au travail”, septembre 2009
-Les amis de la Terre, “Nanotechnologies, climat et énergie : des promesses trop torrides dans l’air ?”, septembre 2011

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