Initiative Nanotechnologies et Environnement

Les nanotechnologies émergentes ont un potentiel très prometteur dans la création de nouveaux moyens pour détecter les polluants, pour nettoyer d’immenses zones polluées, pour recupérer des matériaux avant qu’ils ne deviennent des déchets, et pour accroître les ressources disponibles. Comme toutes les technologies énergentes chargées de promesses, les nanotechnologies et les industries de la nanochimie ont à faire face à un nouveau défi : s’assurer que les risques environnementaux sont correctement gérés.

L’EESI a joué un rôle pionnier en identifiant des pôles de recherche concernant la mise en place de nanotechnologies appliquées à l’environnement, et en anticipant les impacts environnementaux potentiels des nanomatériaux. En effet, l’agenda de recherche concernant les implications environnementales des nanotechnologies a été dressé publiquement lors d’une réunion scientifique internationale.

L’Institut a été à la base de la formation de deux entités de recherche concernant ces sujets : le Consortium international pour la recherche sur l’environnement et la nanotechnologies (International Consortium for Environment & Nanotechnology Research), le I-CENTR, et le Centre pour les nanotechnologies environnementales et biologiques (Centrer for Biological and Environmental Nanotechnology), le CBEN, fondé par la National Research Fundation (NSF).

Recherche

Consortium international pour la recherche sur l’environnement et les nanotechnologies
(International Consortium for Environment & Nanotechnology Research) comprends quelques trente chercheurs issus des communautés scientifiques oeuvrant tant dans l’environnement que dans les nanotechnologies. Ils sont tous activement engagés dans le développement de technologies basées sur des nanomatériaux destinées à protéger la santé humaine et l’environnement, et dans l’étude du comportement des nanomatérioaux (eux-même et lors de la phase de leur production) dans l’environnement. L’équipe du I-CENTR a été constituée avec l’aide de l’Office scientifique et technologique de l’ambassade de France, et les chercheurs de Rice collaborent au sein du Centre avec de nombreuses unités de recherche européennes.

Les projets en cours du I-CENTR comprennent des études sur les sujets suivants :

• la mobilité des nanomatériaux en milieu aqueux ;
• la chimie de surface des nanoparticules d’oxyde minéral et de carbone ;
• le développement de membranes à nanostructures ;
• les mécanismes de biodégradation des nanoparticules ;
• le développement de corps en céramiques nanostructurées pour des applications de séparation environnementale et de catalyse ;
• des adsorbants nanostructurés pour le traitement de l’eau ;
•  les propriétés mutagènes potentielles des nanoparticules ;
• la bioaccumulation des nanoparticules.

Implications environnementales des technologies émergentes
Les progrès en nanoscience vont déboucher sur de nouvelles façons de réduire les déchets, de résorber les contaminations industrielles, de produire l’eau potable, et d’améliorer l’efficacité des systèmes de production et de consommation d’énergie. D’un autre côté, de même que le développement de l’industrie pétrochimique au milieu du siècle dernier a introduit de nouveaux – et souvent dangereux- composés synthétiques organiques dans les écosystèmes, l’arrivée de matériaux nanostructurés en grandes quantités dans notre société pourrait avoir des conséquenses imprévues pour la qualité de l’environnement.

· Les biotechnologies nous promettent des produits plus résistants, des médicaments « poussés » sur des plantes génétiquements modifiées, et des bactéries capables de nettoyer des épandages de pétrole. D’un autre côté, les conséquenses et l’impact de ces organismes génétiquement modifiés sur les écosystèmes existants et sur la santé humaine sont encore largement inconnus.

· Les technologies émergeantes de l’information pourraient permettre la « dématérialisation » de nombreuses activités économiques, ce qui entrainerait moins de pollution. Les achats auraient lieu sur le web, diminuant le recours aux déplacement en voiture vers les magasins, la musique et les films seraient livrés à domicile par le biais d’internet au lieu d’être distribués par camion, et le courrier serait acheminé par voie électronique. Malheureusement, la révolution de l’information crée aussi de nouveaux problèmes. Par exemple, la production, l’usage et la mise au rebut des ordinateurs est susceptible d’accroître la consommation d’énergie, entraine un nouveau type de déchets menagers, et nécessite de ce fait une nouvelle approche du problème par l’industrie du traitement des déchets.

· La technologie des membranes est utile au désalement de l’eau, et élimine de l’eau potable des quantités de susbstances toxiques. Inversement, la fabrication de ces membranes expose les travailleurs aux solvants, génère des flux concentrés de déchets dans les usines, dont une grande partie non biodégradable arrive dans des décharges.

Toute avance technologique présente inévitablement de nouveaux défis et des conséquences inattendues sur notre environnement. L’Institut pour l’Environnement et l’Energie se donne pour objectif essentiel de mieux apprécier l’effet des nouvelles technologies sur la qualité environnementale, au travers de leur commercialisation, de leur usage et de leur dissémination. Il est nécessaire d’informer ceux qui prennent les décisions dans l’administration et le secteur privé, et de les aider à identifier au plus vite les opportunités d’amélioration, de les avertir d’éventuels impacts négatifs, afin d’accompagner au plus près l’évolution rapide des options politiques rendues possibles par les nouvelles technologies.

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