Los nanotubos de carbono permanecen adheridos a los materiales durante años, mientras que el dióxido de titanio y el nanozinc se eliminan rápidamente de los cosméticos y se acumulan en el suelo. Dentro del Programa Nacional de Investigación "Oportunidades y Riesgos de los Nanomateriales" (NRP 64), un equipo liderado por el científico de Empa Bernd Nowack ha desarrollado un nuevo modelo para rastrear el flujo de los nanomateriales más importantes en el medio ambiente.

¿Cuántas nanopartículas artificiales se abren paso en el aire, tierra o agua? Para evaluar estos importes, un grupo de investigadores liderado por Bernd Nowack de Empa, los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales, ha desarrollado un modelo informático como parte del Programa Nacional de Investigación "Oportunidades y Riesgos de los Nanomateriales" (NRP 64). "Nuestras estimaciones ofrecen los mejores datos disponibles en la actualidad sobre la acumulación ambiental de nanoplata, nanozinc, dióxido de nanotanio y nanotubos de carbono ", dice Nowack.

En contraste con los cálculos estáticos utilizados hasta ahora, su nuevo, El modelo dinámico no solo tiene en cuenta el crecimiento significativo en la producción y el uso de nanomateriales, pero también prevé el hecho de que se utilizan diferentes nanomateriales en diferentes aplicaciones. Por ejemplo, El nanozinc y el nano-dióxido de titanio se encuentran principalmente en cosméticos. Aproximadamente la mitad de estas nanopartículas llegan a nuestras aguas residuales en el espacio de un año, y de allí entran a los lodos de depuradora. Nanotubos de carbon, sin embargo, se integran en materiales compuestos y se encuadernan en productos tales como los que están inmovilizados y, por tanto, se encuentran, por ejemplo, en raquetas de tenis y cuadros de bicicletas. Pueden pasar más de diez años antes de que se publiquen, cuando estos productos terminan en la incineración de residuos o se reciclan.

39, 000 toneladas métricas de nanopartículas

Los investigadores involucrados en este estudio provienen de Empa, ETH Zurich y la Universidad de Zurich. Utilizan una producción anual estimada de dióxido de nano-titanio en Europa de 39 años, 000 toneladas métricas, considerablemente más que el total de todos los demás nanomateriales. Su modelo calcula cuánto de esto ingresa a la atmósfera, aguas superficiales, sedimentos y la tierra, y se acumula allí. En la UE El uso de lodos de depuradora como fertilizante (una práctica prohibida en Suiza) significa que el dióxido de nano-titanio alcanza hoy una concentración promedio de 61 microgramos por kilo en los suelos afectados.

Conocer el grado de acumulación en el medio ambiente es solo el primer paso en la evaluación de riesgos de los nanomateriales. sin embargo. Ahora bien, estos datos deben compararse con los resultados de las pruebas ecotoxicológicas y los umbrales legales. dice Nowack. Hasta el momento no se ha realizado una evaluación de riesgos con su nuevo modelo. El trabajo anterior con datos de un modelo estático mostró, sin embargo, que no se espera que las concentraciones determinadas para los cuatro nanomateriales investigados tengan ningún impacto en el medio ambiente.

Pero en el caso del nanozinc al menos, su concentración en el medio ambiente se acerca al nivel crítico. Es por eso que este nanomaterial en particular debe tener prioridad en futuros estudios ecotoxicológicos, a pesar de que el nanozinc se produce en cantidades más pequeñas que el dióxido de nano-titanio. Es más, Hasta ahora, las pruebas ecotoxicológicas se han realizado principalmente con organismos de agua dulce. Los investigadores concluyen que las investigaciones adicionales que utilizan organismos que viven en el suelo son una prioridad.