LCA nanoproduktów

składniki badanych mieszanin wpływały na toksyczność produktów. Składniki charakterystyczne dla detergentów (takie jak środki powierzchniowo czynne, mydła, konserwanty) wpływały na wzrost toksyczności, w porównaniu z produktami zawierającymi tylko nanocząstki srebra i wodę demineralizowaną, których to toksyczność wobec badanych bakterii była niższa.

Pojawiają się także próby badania w zakresie narażenia zdrowia ludzi na produkty konsumenckie zawierające nanocząstki. Fröhlich i Roblegg badały ekspozycję poprzez drogę doustną na nanocząstki metali i tlenków metali (takich jak srebro, dwutlenek tytanu, krzemionka, tlenek cynku) jako powszechnych dodatków w pastach do zębów czy produktach żywnościowych. Badanie narażenia ludzi poprzez drogą doustną jest jednak złożone ze względu na różnice w dietach ludzi, w składzie śluzówki czy we florze przewodu pokarmowego, które to różnice wpływają na absorpcję nanomateriału [Fröhlich i Roblegg 2012].

3.4.3. LCA nanoproduktów

Nanocząstki srebra mogą ostatecznie dostać się do środowiska na różnych etapach cyklu życia produktu [Tolaymat i in., 2010]. W myśl opublikowanego w roku 2004 przez Komisję Europejską Komunikatu „Ku europejskiej strategii dla nanotechnologii” oraz Komunikatu z 2005 pt. „Nanonauka i nanotechnologie: Plan działań dla Europy na lata 2005-2009”, „R&D (Research and Development – Badania i Rozwój) musi uwzględnić efekty nanotechnologii przez okres całego ich cyklu życiowego, na przykład poprzez zastosowanie narzędzi do analizy cyklu życiowego (Life Cycle Assessment Tools)” oraz dodatkowo „ocena ryzyka dotycząca ludzkiego zdrowia, środowiska, konsumenta i pracowników powinna zostać w sposób odpowiedzialny zintegrowana na wszystkich etapach cyklu żywotności technologii, począwszy od momentu powstania koncepcji, poprzez badania i rozwój, produkcję, dystrybucję, użycie aż do usunięcia lub recyklingu” [Komisja Europejska 2004; Komisja Europejska 2005].

LCA (Life Cycle Assessment) stanowi technikę zarządzania środowiskowego, za pomocą której możliwa jest identyfikacja, ocena i kwantyfikacja potencjalnego wpływu na środowisko, jaki wywierają produkty i usługi, który to wpływ związany może być z całym okresem istnienia określonego produktu [Lewandowska 2005, Witczak i Rodewald 2010]. Norma PN-EN ISO 14040:2009 mówi, iż ocena cyklu życia jest to „zebranie i ocena wejść,

38

wyjść oraz potencjalnych wpływów na środowisko systemu wyrobu w okresie jego cyklu życia” [PN-EN ISO 14040: 2009].

Biorąc pod uwagę przedmiot badań jakim są nanoprodukty, zwraca się uwagę, że twierdzenia o prawdopodobnych korzyściach czy zagrożeniach dla środowiska naturalnego powinny być oceniane przez cały cykl życia materiału lub produktu, od jego produkcji, poprzez wykorzystanie, aż do utylizacji. Dlatego w ocenie cyklu życia (LCA) powinny być wzięte pod uwagę wszystkie etapy cyklu życia danego nanoproduktu. Mając na uwadze szerokie zastosowanie nanotechnologii, równie szeroko może objawiać się potencjalny wpływ na środowisko. Na Rysunku 8 przedstawiono przykładowo etapy całego cyklu życia nanoproduktu związane z wydobyciem, przetwórstwem i transportem surowców mineralnych, wytworzeniem nanomateriałów i ich transportem, produkcją a następnie użytkowaniem nanoproduktów, a także sposób postępowania z odpadami jak np. odzysk lub unieszkodliwianie odpadów [Witczak i Rodewald 2010].

Rysunek 8. Etapy całego cyklu życia nanoproduktu Źródło: [Witczak i Rodewald 2010]

Poszczególne fazy LCA opisano w normie PN – EN ISO 14044:2009 [PN-EN ISO 14044: 2009], w oparciu, o którą można dokonywać oceny cyklu życia wyrobu. Chcąc ocenić nanoprodukt przy użyciu LCA można odnieść się do wyżej wymienionej normy, jednak należy wziąć pod uwagę fakt, iż jest to tylko zbiór pewnych zasad jakimi powinno się kierować podczas analizy LCA. Nie opracowano natomiast dotychczas ogólnych wytycznych do oceny cyklu życia typowo w odniesieniu do nanoproduktów. Analiza może być przeprowadzona „od kołyski do grobu” dla nanoproduktów, lub też „od kołyski do bramy” dla nanomateriałów (Rysunek 8). Należy zaznaczyć, że wszystkie etapy cyklu życia nanomateriałów i nanoproduktów powinny być uwzględnione w badaniu LCA. Nawet jeśli przeprowadzamy LCA tylko dla nanomateriałów, jest to istotne, ze względu na fakt, iż są one składnikiem wielu produktów [Witczak i Rodewald 2010].

39

Jak wskazuje Nowack [Nowack 2009] analiza cyklu życia (LCA) nie powinna być mylona z modelowaniem cyklu życia nanoproduktów. Cykl życia nanoproduktów jako podstawa do modelowania ekspozycji środowiskowej może być stosowana do oszacowania gdzie i w jakich stężeniach nanocząsteczki mogą zostać uwolnione (podczas produkcji, użytkowania czy utylizacji produktu), podczas gdy LCA zajmuje się badaniem i oceną wpływu produktu na środowisko.

LCA nie powinno być również mylone z oceną ryzyka (RA – Risk Assessment), która skupia się na toksycznym wpływie badanych materiałów czy substancji. LCA jest bardziej kompleksowym badaniem w zakresie potencjalnych skutków środowiskowych nanoproduktów, w tym wszystkich innych substancji wykorzystywanych podczas ich wytwarzania [Som i in. 2010].

Eksperci zgadzają się, że obecne metody LCA mogą być stosowane dla nanotechnologii. Jednocześnie wskazują, że wciąż brak jest wielu niezbędnych danych jak toksyczność w przypadku wielu nanomateriałów [Karn 2007]. Biorąc pod uwagę fakt, że nanoprodukty są szczególnymi obiektami, zaleca się aby podczas przeprowadzania analizy LCA poszczególne kroki przeprowadzane były z większą dokładnością w odniesieniu do nanomateriałów [Guinee i in. 2002; Klöpffer i in. 2007; Bauer i in. 2008].

Jednym z przykładów badań LCA przeprowadzonych dla nanoproduktów są badania sfinansowane przez U.S. Environmental Protection Agency (Agencja Ochrony Środowiska w USA). W badaniach tych Meyer, Curran i Gonzalez oszacowali wpływ na środowisko skarpetek zawierających nanosrebro dostępnych na rynku przy użyciu screening-level life cycle assessment. Metoda ta pozwala na szybkie zidentyfikowanie punktów krytycznych w cyklu życia. Badania były w głównej mierze oparte na danych literaturowych i wyniki nie są na tyle znaczące aby można było sformułować ostateczne twierdzenia odnośnie wpływu skarpetek z nanosrebrem na środowisko. Jednakże zidentyfikowane punkty krytyczne mogą być dalej wykorzystane w pogłębionej analizie LCA. Ważną kwestią, na którą należy zwrócić uwagę jest proces wytwarzania nanoskładnika. Nawet jeśli nanoskładnik stanowi niewielką frakcję produktu, zauważalny jest jego wpływ. Meyer, Curran i Gonzalez sugerują, że procesy produkcji manometrycznego srebra w fazie gazowej prowadzą do większych oddziaływań na środowisko w stosunku do procesów w fazie ciekłej [Meyer, Curran i Gonzalez 2011].

40