Vidéo du colloque du 10 mars 2017, à Lille

Journée Productions, Activités et Usages des Nanotechnologies :
Les Conditions de la Confiance,
10 mars 2017, à Lille

Réalisation : Sébastien Gestière




Panorama NanoRESP

Ce panorama présente le retour d’expérience de trois années de fonctionnement du Forum NanoRESP (2013-2016).

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NanoLille – Productions, activités et usages des « nanos » :
les conditions de la confiance

Présentation




Comment évaluer la toxicité des nanomatériaux ? Approches, méthodes, perspectives

Compte rendu du forum du 13 octobre 2016

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Caractériser les effets cellulaires et tissulaires des nanomatériaux
Jérémie Pourchez, Responsable du département « Biomatériaux et Particules Inhalées », INSERM U1059, École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne
Comment mesurer la toxicité génétique ?
Sylvie Chevillard, CEA, Institut de recherche en radiobiologie cellulaire et moléculaire (IRCM), Fontenay-aux-Roses
Évaluer le devenir des nanoparticules dans les écosystèmes
Marc Benedetti, Institut de physique du globe de Paris (IPGP – Sorbonne Paris Cité – CNRS), équipe Géochimie des eaux
Discutant : Daniel Bernard, CEA, Plate-forme NanoSécurité, Président de la Commission AFNOR X457 Nanotechnologies




Nanomatériaux dans l’automobile : quels avantages, quelles promesses, quelles incertitudes ?

Compte rendu du forum du 30 mai 2016

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Avec :
Emeric FRÉJAFON, Institut national de l’environnement industriel et des risques
(INERIS)
Quelles sont les applications des nanomatériaux dans l’automobile ?

Jean-François PERRIN, directeur général, Nanomakers
Batteries, structures aluminium, joints : les nouvelles applications des nanopoudres de silicium

Laurent KOSBACH, CEO, Nanocyl S.A.
Applications commerciales et futures des nanotubes de carbone dans l’automobile

Francis PETERS, consultant, ancien responsable Monde des Projets Matériaux et
Matières Premières, Michelin
Pneumatiques et nanomatériaux

Christophe BRESSOT, INERIS
Pavements routiers (nano) dans l’automobile : quels avantages, quelles promesses, quelles incertitudes




Autonettoyage, épuration de l’eau et de l’air… Les nanomatériaux photoactifs sont-ils performants ?

Compte rendu du forum NanoRESP du 17 mars 2016

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Avec :

Christophe COLBEAU-JUSTIN, professeur à l’Université Paris-Sud, Laboratoire de Chimie Physique, directeur de l’école doctorale « Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes » de l’Université Paris-Saclay

  • Les nanomatériaux photoactifs

Benoit GUILLET, Directeur général de Newcoat

  • La protection active du bâtiment par photocatalyse

Pascal KALUZNY, Président du Comité technique photocatalyse (TC 386) du Comité Européen de Normalisation (CEN) et Président de TERA Environnement

  • Cadres réglementaires : méthodes d’évaluation et normes en élaboration

Christophe ZING, conseiller technique et règlementaire du groupe Cristal

  • La vision d’un producteur de nano-titane



Déclaration sur les déchets contenant des nanomatériaux

Le 13 avril 2016, plusieurs ONG et instituts de recherche ont signé une déclaration sur les déchets contenant des nanomatériaux.

Ils écrivent notamment : « Les politiques de gestions et les règlementations se doivent d’adopter une approche basée sur le principe de précaution et avoir pour objectif de réduire au minimum l’exposition humaine et environnementale aux déchets contenant des nanomatériaux manufacturés. »

Version anglaise




Bilan du Dialogforum Nano européen de BASF

Le Dialogforum Nano lancé par l’entreprise BASF (dont la filiale française est membre de l’alliance du Forum NanoRESP) a abouti à la publication d’un rapport final, début mars 2016, présenté lors d’un colloque à Bruxelles le 14 mars. Ce dialogue 2014-2015 a rassemblé des représentants d’ONG, de groupes de consommateurs, d’organisations de la recherche, de syndicats, d’autorités publiques nationales et européennes et de BASF afin de discuter des moyens d’améliorer la transparence et l’innovation responsable sur les nanomatériaux. Le rapport présente plusieurs propositions. Vous pouvez le télécharger en version pdf (8,7 Mo).




Journée Nanotechnologies et éthique, 18 mai 2016, à Lille

Le Projet chercheurs-citoyens NANOSCOOPE et l’Espace de Réflexion Ethique Régional du Nord-Pas-de-Calais (ERER NPDC) organisent le 18 mai prochain à Lille une journée sur l’éthique des « technologies émergentes » (nanotechnologies en particulier), spécialement en sciences de la vie et de la santé.

Programme préliminaire




La photocatalyse et les nanomatériaux

Fiche repères

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Le principe de la photocatalyse est de transformer l’oxygène et l’eau en composés oxydants[1] sous l’action de la lumière naturelle ou artificielle, afin de décomposer des molécules organiques polluantes. Ces molécules sont oxydées à la surface d’un catalyseur, un matériau semi-conducteur qui est le plus souvent du dioxyde de titane (TiO2), matériau stable et peu coûteux, sous sa forme anatase ou rutile. La photocatalyse due au TiO2 a été découverte par Akira Fujishima et Kenichi Honda, en 1967 à Tokyo.

Principales applications

En principe, le matériau à la surface duquel se produit la photocatalyse renferme le catalyseur sous forme de nanoparticules afin d’obtenir une grande surface d’échanges avec l’air ou l’eau.

Les applications sont les suivantes :

  1. Traitement de l’eau : potabilisation de l’eau, détoxification d’eaux de rinçage, décoloration d’effluents aqueux, élimination de résidus (médicaments…)
  2. Matériaux de construction extérieurs autonettoyants : carrelages, vitrages, films plastiques, structures en acier, panneaux de ciment et de béton… Le catalyseur est intégré dans la peinture ou dans la masse du matériau, seule la partie concentrée en surface faisant alors son office. L’autonettoyage provient d’une part de la dégradation des salissures organiques par oxydation, d’autre part du lessivage des saletés résiduelles par la pluie (effet de « voile lavant »).
  3. Matériaux de construction routière autonettoyants et capables de dégrader l’ozone, les oxydes d’azote (NOx) et de soufre (SOx), voire des pesticides : murs insonorisés, dalles de trottoirs (ex. : EcoGranic d’UrbaTP), chaussée bétonnée…
  4. Épuration de l’air intérieur pour éliminer les composés organiques volatils (COV, notamment formaldéhyde, acétaldéhyde, benzène), dont l’impact sur la santé humaine est démontré[2]. On utilise soit des appareils de purification de l’air à lampes UV et système photocatalytique, soit des revêtements photocatalytiques « passifs » (peintures, vernis, textiles, céramiques, bétons ou papiers peints).
  5. Autres matériaux : par exemple, des chercheurs de l’IrceLyon (équipe « Caractérisation et remédiation des polluants dans l’air et l’eau ») ont proposé d’utiliser du dioxyde de titane dans des fibres textiles et de l’activer par des LED situées à l’extrémité des fibres[3].

Marchés économiques

Le traitement de l’eau est le secteur historiquement le plus avancé de la photocatalyse.
Pour le traitement de l’air, d’après l’Ademe[4], près de 90 % du marché mondial de la photocatalyse était réalisé en 2013 dans le secteur de la construction (environ 1 milliard d’euros), pour l’essentiel dans la dépollution de l’air extérieur. L’épuration de l’air intérieur est un marché moins développé.

Type de lumière active

Les ultraviolets (moins de 390 nm) sont les seuls aptes, énergétiquement parlant, à activer le dioxyde de titane. On évite les UVC, dangereux. Cependant, des procédés de dopage par des éléments chimiques (par exemple l’oxyde de tungstène) permettent d’obtenir un effet catalytique avec de la lumière visible (au-delà de 400 nm).

Efficacité

La performance du photocatalyseur diminue sous l’effet du vieillissement ou de l’accumulation en surface de poussières et de sous-produits de réaction. Le lessivage par les eaux de pluie contribue à entretenir l’efficacité des vitrages et enduits de façade, en éliminant ces sous-produits.

L’étude SafePHOTOCAT réalisée pour l’Ademe[5] a évalué les performances de certains systèmes et matériaux photocatalytiques conçus pour l’air intérieur. Deux des quatre systèmes d’épuration de l’air se sont révélés peu performants et émetteurs de COV (dont du formaldéhyde). Deux autres systèmes sont apparus efficaces mais l’un d’eux émettait aussi des oxydes d’azote du fait d’un filtre à particules inapproprié. Pour les matériaux passifs, les tests d’efficacité ont été concluants pour une des deux peintures exposées aux UVA. Mais en lumière visible, ses performances étaient plus faibles et diminuaient encore avec le vieillissement du matériau.

Innocuité

Les études ont montré que des molécules secondaires potentiellement dangereuses (cétones, formaldéhyde, etc.) sont produites lors de la photocatalyse par le TiO2. En revanche, on ignore les facteurs qui jouent sur leur libération dans l’air ou dans l’eau et sur leur quantité rejetée.

On suspecte également que des nanoparticules de dioxyde de titane présentes dans le catalyseur puissent être rejetées dans l’air, alors qu’elles peuvent être toxiques par inhalation. Cependant, l’étude SafePHOTOCAT n’a pas observé d’émission de micro et nanoparticules particules contenant du titane lors de ses tests, à différents stades de vieillissement des matériaux. La question reste ouverte en attendant d’autres mesures.

Dans le doute, le choix de certains industriels pourrait se porter vers des matériaux utilisant du dioxyde de titane micrométrique, même si l’efficacité de la photocatalyse diminue.

Quelques laboratoires publics impliqués

  • ICPEES, Institut de chimie et procédés pour l’énergie, l’environnement et la santé au laboratoire des matériaux, Strasbourg, http://icpees.unistra.fr/
  • IrceLyon, Institut de recherches sur la catalyse et l’environnement de Lyon, http://www.ircelyon.univ-lyon1.fr/
  • Génie des procédés environnement et agroalimentaire (Gepea), École des Mines de Nantes, http://www.gepea.fr/
  • Département Ingénierie des procédés, INRS
  • Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l’environnement et les matériaux (IPREM), CNRS, Université Pau & Pays de l’Adour, http://iprem.univ-pau.fr
  • Laboratoire de chimie physique, Université Paris-Sud, http://www.lcp.u-psud.fr/

Quelques entreprises impliquées

Airlyse, Aelorve, Neoformula, TERA Environnement, Newcoat, Biowind Group (Delta Neu).

Pour en savoir plus

[1] Ions superoxydes, radicaux hydroxyles, radicaux hydroperoxyles, peroxyde d’hydrogène

[2] Voir l’action n°49 du PNSE3, 2015-2019 et le décret n°2015/1000 du 17 août 2015

[3] https://lejournal.cnrs.fr/videos/depolluer-avec-des-tissus-lumineux

[4] Ademe, Fiche technique, Épuration de l’air par photocatalyse, mai 2013.
http://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/fiche-technique-sur-epuration-air-par-photocatalyse-2013.pdf

[5] N. Costarramone et al., Traitement de l’air intérieur par photocatalyse. Performance et innocuité de systèmes et matériaux photocatalytiques commerciaux, ADEME, Université Pau & Pays de l’Adour, août 2015, 164 p.
http://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/traitement-air-interieur-performance-et-innocuite-systemes-et-materiaux-photocatalytiques-201508.pdf




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