Nanomateriaux Rapport

8/6/2019 Nanomateriaux Rapport

1/37


2/37

2


3/37

3

Remerciements.

.

Pierre DAVOUST enseignant tuteur du projet pour les nombreuses sources

documentaires quil nous a fait parvenir.

Nathalie DEDESSUS-LE-MOUSTIER qui fait partie de latelier sant scurit au

travail dans le projet de recherche NanoNorma : de linnovation lutilisation : quel cadre

normatif pour les nano-produits ; Eric BALNOIS, Mickal CASTRO, chercheurs et Colin

ROBERT, doctorant au laboratoire dingnierie des matriaux de Bretagne (LIMATB) pour

le temps quils ont consacr rpondre nos questions.


4/37

4

SOMMAIRE

INTRODUCTION. ................................................................................................................... 5

PARTIE 1 : Prsentation de la dmarche. ............................................................................. 6

PARTIE 2 : Gnralits. .......................................................................................................... 7

I. Dfinition. ....................................................................................................................... 7

II. Fabrication. .................................................................................................................. 8

III. Utilisation. ................................................................................................................. 10

IV. Enjeux conomiques. ................................................................................................. 11

PARTIE 3 : Les risques lis lutilisation des nanomatriaux.......................................... 12I. Polmiques autour des nanomatriaux. ......................................................................... 12

II. Les nanomatriaux dans notre environnement et exposition..................................... 12

III. Les impacts sur lHomme. ......................................................................................... 13

1. Danger pour la sant. ................................................................................................. 13

2. Danger pour la scurit. ............................................................................................. 17

IV. Les impacts sur lenvironnement............................................................................... 17

V. Autres risques. ........................................................................................................... 18

PARTIE 4 : tude de cas. ...................................................................................................... 19

PARTIE 5 : valuation des risques nanomatriaux. .......................................................... 22

I. La rglementation. ......................................................................................................... 22

II. valuation des risques nanomatriaux. ..................................................................... 22

1. Analyse prliminaire des risques (APR). .................................................................. 23

2. Mtrologie et valeurs limites. .................................................................................... 24

3. valuation et cotation du risque nanomatriaux........................................................ 254. Solution de prvention du risque nanomatriaux. ..................................................... 28

5. Avantages et limites de la mthode. .......................................................................... 29

CONCLUSION. ...................................................................................................................... 30

SOURCES. .............................................................................................................................. 31

ANNEXES. .............................................................................................................................. 33


5/37

5

INTRODUCTION.

Dans le cadre des projets de deuxime anne au dpartement Hygine Scurit

Environnement de lIUT de Lorient, nous avons travaill sur les nanomatriaux. Ils sont en ce

moment au cur dun dbat : les risques possibles lis leur utilisation, dans les milieux delindustrie et de la recherche, suscitent des questions. Nous avons voulu par ce projet,

prsenter aux tudiants, sous forme de note documentaire, les connaissances actuelles sur les

nanomatriaux. En gardant lesprit quils pourront y tre confronts dans le futur.

Nous sommes partis de la problmatique suivante : en tant que technicien HSE,

comment grer lutilisation des nanomatriaux en entreprise en limitant leurs impacts sur

lhomme et lenvironnement?

Aprs avoir expos notre mthode de travail, nous prsenterons les rsultats de nosrecherches dans quatre parties, la premire sera une prsentation gnrale des nanomatriaux.

Puis, nous exposerons les risques lis leur utilisation. Ensuite, nous ferons un tat des lieux

vu avec les professionnels qui travaillent dans ce domaine. Enfin, nous proposerons une

mthode dvaluation des risques pour les nanomatriaux.


6/37

6

PARTIE 1 : Prsentation de la dmarche.

Le but de ce projet sur les nanomatriaux est de raliser une note documentaire afin de

prsenter aux tudiants de deuxime anne les risques engendrs par les nanomatriaux.

Pour mener bien ce projet, nous avons commenc par raliser une collecte

dinformations documentaires sur le sujet des nanomatriaux. Grce Internet, en consultant

entre autres des sites spcialiss, comme ceux de lINRS ou de lIRSST, mais aussi en lisant

la presse quotidienne o le sujet des nanomatriaux prend la forme dun dbat dactualit.

Toutes nos sources documentaires sont rpertories dans la bibliographie du rapport.

Cette premire tape de collecte dinformations sur les nanomatriaux nous a permis

de connatre assez prcisment ce que sont les nanomatriaux, comment ils sont fabriqus, quoi ils servent et les risques quils prsentent.

Nous nous sommes alors pos la question de savoir sil existait des moyens de

prvenir les risques lis aux nanomatriaux. De nouveau grce des recherches dans la

littrature scientifique, mais aussi avec la rencontre de professionnels, nous avons fait un tat

des lieux de ce qui existait concernant la gestion des risques nanomatriaux, puis nous avons

rflchi la meilleure solution pour raliser une valuation des risques, compte tenu de nos

connaissances actuelles dans ce domaine. Nous avons pris en compte la mthode IUT, tout en

nous aidant de la mthode propose par lIRSST.


7/37

7

PARTIE 2 : Gnralits.

I. Dfinition.Nous avons retenu la dfinition suivante : Les nanomatriaux : ce sont des matriaux

composs de nano-objet (dont la taille est comprise entre 1 et 100 nanomtres) et qui, de par

leur taille, prsentent des proprits spcifiques.

Plus gnralement, les nanotechnologies ncessitent la matrise de linfiniment petit.

Leur fabrication ncessite des outils et techniques permettant de structurer la matire au

niveau atomique, molculaire, voire supramolculaire.

En effet, on parle donc ici de matriaux extrmement petits de lordre du nanomtre,

c'est--dire du milliardime de mtre (1 nm = 10-9 m). Cela est quivalent 1/100 de la

largeur dune molcule dADN ou bien encore 1/50000 de lpaisseur dun cheveu humain.

La figure 1 ci-dessous permet dillustrer la taille extrmement fine dun nanomatriau.

Figure 1 : extrait du dossier les nanomatriaux de lINRS.


8/37

8

II. Fabrication.La base de fabrication des nanomatriaux sont les nano-objets dont on peut distinguer

trois grandes familles :

1. Les nanoparticules ou particules ultrafines (PUF) dont aucune dimension nestsuprieure 100 nanomtres.

2. Les nanofibres, nanotubes, nano-filaments, et les nano-btonnets qui prsentent unesection de quelques dizaines de nanomtres et une longueur qui varie de 500 10 000

nanomtres.

3. Les nanofilms, les nano-couches et les nano-revtements, dont au moins deux de leursdimensions sont suprieures 100 nanomtres.

Pour fabriquer ces nano-objets deux mthodes existent :

1. Une mthode dite ascendante (ou bottom up) :Cette mthode permet lassemblage ou le positionnement datome ou de molcules de

faon prcise permettant ainsi la fabrication de matriaux dont la structure est

parfaitement matrise. Cette mthode fait appel des procds dlaboration

principalement physiques* et chimiques*.

2. Une mthode dite descendante (ou top down) :Cette mthode consiste miniaturiser les systmes actuels. Les structures sont ainsi

graduellement sous dimensionnes jusqu atteindre des proportions nanomtriques.

Cette mthode fait appel des procds principalement mcaniques.

*voir annexe 1 : diffrents procds pour les voies physiques, chimiques ou mcaniques.


9/37

9

Ces nano-objets sont ensuite utiliss comme tels ou servent la fabrication de

nanomatriaux qui peuvent tre classs en trois catgories :

1. Les matriaux nano-chargs ou nano-renforcs. Ils sont labors par incorporation denano-objets dans une matrice organique ou minrale afin dapporter une nouvellefonctionnalit ou de modifier des proprits mcaniques, optiques, magntiques ou

thermiques.

2. Les matriaux nanostructurs en surface. Ils sont recouverts dune ou plusieurscouches de nanoparticules qui forment un revtement bien dfini, permettant de doter

la surface de proprits (rsistances lrosion, hydrophile, etc.) ou de fonctionnalits

nouvelles (adhrence, duret, aspect, etc.)

3. Les matriaux nanostructurs en volume. Ils possdent une structure intrinsquenanomtrique (microstructure, porosit, etc.) leur confrant ainsi des proprits

physiques particulires.


10/37

10

III. Utilisation.Aujourdhui, les nanomatriaux sont prsents en masse dans des domaines divers et

varis. Le tableau suivant prsente les principaux secteurs dactivits dans lesquels onretrouve les nanomatriaux ainsi que quelques exemples dutilisation actuelle.

Secteur dactivit. Exemples dutilisation.

Automobile et aronautique. Matriaux renforcs et plus lgers. Peintures anti-rayures/salissures/corrosion Aditifs pour diesel permettant une meilleure combustion. Pneumatique plus durable et recyclable.

lectronique et

communication.

Mmoires hautes densits Processeurs miniaturiss. Ordinateurs rapides. Technologies sans fil. crans plats

Chimie et matriaux Vitres autonettoyantes Textiles antibactriens et ultra-rsistants Isolation thermique

Pharmacie, biomdicales et

biotechnologie

Mdicaments sur mesures dlivrs uniquement desorganes prcis

Rgnration des os et tissusCosmtiques Crmes solaires transparentes

Rouge lvre meilleure tenueSant Destruction de tumeurs par chauffages

Thrapie gnique : nano vecteurs pour transfert de gnes Microchirurgie : nano-implants et prothses

nergie Nouveaux types de batterie Photosynthse artificielle

Environnement et cologie Diminution des missions de dioxyde de carbone Production deau ultra-pure partir deau de mer Pesticides plus efficaces et moins dommageables

Dfense Systmes de surveillance miniaturiss Systme de guidage plus prcis

Tableau 1 : les principaux secteur utilisant les nanomatriaux et exemple.


11/37

11

IV. Enjeux conomiques.Les nanomatriaux, et plus largement les nanotechnologies, sont prsents aujourdhui

dans prs de 1600 entreprises travers le monde, et cela regroupe plus de 700 substances

diffrentes.

La figure 2 : prsente ci-dessous la rpartition des nanotechnologies dans lconomie

actuelle.

Figure 2 : Rpartition de limpact conomique (en pourcentage) des nanotechnologies en2010.

Lindustrie du XXIe sicle est inonde par les nanotechnologies. Les conomistes

actuels voient donc larrive des nanotechnologies comme une nouvelle rvolution pour le

secteur industriel. De plus, lenjeu financier est important. Selon les tudes actuelles,

lindustrie des nanotechnologies pourrait reprsenter, ds 2015, plus de 1000 milliards

deuros par an.


12/37

12

PARTIE 3 : Les risques lis lutilisation des nanomatriaux.

I. Polmiques autour des nanomatriaux.Aujourdhui dans lactualit les nanomatriaux sont de plus en plus dcris, alors quils

sont en train de devenir incontournables dans notre quotidien grce leurs proprits

intrinsques, de nombreux scientifiques et associations slvent pour mettre en garde les

utilisateurs et les consommateurs sur les risques potentiels engendrs par les nanomatriaux.

Et se heurtent aux lobbies des industries utilisatrices de ceux-ci.

lheure actuelle aucune tude srieuse na t mene sur limpact des nanomatriaux sur

lhomme et sur lenvironnement. Malgr tout, un certain nombre dentre eux sont accus

dtre lorigine de maladies, cest le cas des nanotubes de carbone qui de par leur forme(allonge et cylindrique) sont compares aux fibres damiante, dont il a t prouv que leur

petite taille et leur forme leur permettaient de pntrer profondment dans les poumons et de

dvelopper des tumeurs cancreuses.

II. Les nanomatriaux dans notre environnement et exposition.

Figure 3 : cycle des nanomatriaux de la production lexposition des personnes.


13/37

13

La figure prcdente (figure 3) prsente le cycle des nanomatriaux, de leur

production lexposition des personnes, en passant par leur diffusion dans lenvironnement.

En ce qui concerne lexposition des personnes aux nanomatriaux, les oprateurs des

industries qui utilisent les nanomatriaux ne sont pas les seuls tre susceptibles dtreexposs aux nanomatriaux. Les consommateurs de produits base de nanomatriaux peuvent

aussi tre confronts aux nanomatriaux, mais aussi plus indirectement lensemble de la

population.

Les nanomatriaux peuvent aussi avoir un impact plus global sur lenvironnement, on

distingue alors :

1. Exposition directe, cela concerne les oprateurs des entreprises qui utilisent desnanomatriaux (lors des phases de production, de stockage, ou de transport) ainsi que

les consommateurs de ces produits.

2. Exposition indirecte, cela concerne lensemble de la population. En effet, la phase deproduction des nanomatriaux peut tre lorigine de rejet dans lenvironnement. Qui

par infiltration dans les sols, dans leau et par la diffusion dans lair vont pouvoir

pntrer dans lorganisme humain.

III. Les impacts sur lHomme.1. Danger pour la sant.

a. Les voies dentres des nanomatriaux dans lorganisme.De par leurs proprits physiques, on peut rapprocher le comportement des

nanomatriaux sur lorganisme celui des molcules chimiques.

Il existe trois voies de pntration des nanomatriaux dans lorganisme humain (figure 2) :

1) La voie cutane : certains nanomatriaux peuvent franchir des barrires cellulairestelles que la peau, cest le cas de ceux que lon peut trouver dans les crmes solaires.

Les barrires cellulaires seront plus ou moins faciles franchir en fonction de

lenvironnement dans lequel la personne se trouve (taux dhumidit, temprature,

pression, etc.) ainsi que ltat dans lequel se trouve sa peau.


14/37

14

2) La voie respiratoire : voie privilgie en exposition directe, certains nanomatriaux parleurs proprits physiques (nanotubes de carbone) peuvent, sils sont inhals, pntrer

en profondeur dans les poumons.

3) La voie digestive : voie de pntration en exposition indirecte aux nanomatriaux. Ilest possible dtre confront aux nanomatriaux lorsque lon mange ou lon boit des

aliments contamins.

Figure 4 : voies de pntration des nanomatriaux


15/37

15

b. tudes menes sur les impacts des nanomatriaux pour lhomme.Aujourdhui, aucune tude srieuse na t mene concernant limpact des nanomatriaux

pour lHomme.

Les seules tudes qui ont t menes ce jour, concernent des tests raliss sur des souris

(il sagit de souris exposes en laboratoire de fortes doses de nanomatriaux, quivalent

plus dune demi-anne dexposition pour une personne travaillant dans une entreprise utilisant

du dioxyde de titane). Ces tests montrent une corrlation entre lexposition aux

nanomatriaux et le dveloppement de certaines maladies (en effet, au bout de 5 jours

dexposition les souris prsentaient des ruptures au niveau de leurs brins dADN significatives

du dveloppement de cancer). Cela reste malgr tout difficile extrapoler vers lHomme, en

effet :

On ne retrouve jamais de tels niveaux dexposition dans les entreprisesCe nest pas parce que les souris vont dvelopper certaines maladies que

lHomme dveloppera les mmes symptmes

Il existe plus de mille nanomatriaux diffrents qui nagissent pas forcmentde la mme manire les uns et autres sur le corps humain.


16/37

16

c. Critres qui influent sur la toxicit des nanomatriaux.De par leurs proprits intrinsques (et en les comparant aux matriaux dont ils

proviennent ou certaines substances chimiques qui possdent des proprits similaires) on

peut affirmer que certains facteurs qui les caractrisent peuvent engendrer une toxicit. Letableau (tableau 2) prsente les principales caractristiques des nanomatriaux qui peuvent

dterminer leur toxicit.

Composition

chimique

Certains nano-objets sont constitus de composs chimiques

(hydrocarbure aromatique polycyclique HAP, des mtaux tels que le fer,

le nickel, ) ces composs qui sont dj considrs comme toxiques a

une taille plus classique, le sont tout autant une taille nanomtrique.

Taille La diminution de taille des matriaux favorise leur pntration en

profondeur dans les poumons, dans les organes, et mme au cur des

cellules. De plus, ils migrent facilement dans le sang et peuvent ainsi

saccumuler dans certains organes (les reins)

Nombre Laugmentation du nombre de nanomatriaux dans lenvironnement

favorise leur pntration dans lorganisme (ex : plus il y a des

nanomatriaux dans lair plus loprateur sera susceptible den retrouver

dans ses poumons)

Forme Il semblerait que la forme joue un rle dans la toxicit des

nanomatriaux. Les formes fibreuses ou filamenteuses tant plus

toxiques que les autres

Solubilit La dissolution plus ou moins importante des nanomatriaux jouera un

rle dans la toxicit de ceux-ci.

Degr

dagglomration

Dans les faits les nanoparticules seulement existent rarement. Elles sont

le plus souvent unies dautres nanoparticules pour donner des

agglomrats. La taille tant modifie dans ce cas, les nanomatriaux

auront plus ou moins de mal pntrer dans lorganisme.

Tableau 2 : principales caractristiques des nanomatriaux pouvant dterminer leur toxicit.


17/37

17

2. Danger pour la scurit.A limage des poussires, dans certaines conditions (figure 5), les nanomatriaux

peuvent provoquer un risque dincendie ou dexplosion pouvant altrer la scurit des

personnes, mais aussi dtriorer les biens.

Figure 5 : principaux facteurs favorisant une explosion ou un incendie.

IV. Les impacts sur lenvironnement.De mme que concernant limpact des nanomatriaux sur lHomme, aucune tude

srieuse na t mene lheure actuelle sur les impacts potentiels des nanomatriaux sur

lenvironnement.

En ce qui concerne le risque toxicologique des nanomatriaux, pour le connatre, il

faudrait sintresser leur volution dans lenvironnement (migration dans les airs, dans les

sols, dans leau, changement dtat, etc.).

Le seul effet significatif pour lenvironnement aujourdhui intervient lors de leur

fabrication puisquelle ncessite de grosses demandes en nergies.


18/37

18

V. Autres risques.Les risques prsents ci-dessus sont les risques auxquels lhomme et lenvironnement sont

confronts principalement dans les conditions dutilisation des nanomatriaux. Il ne faut pas

oublier non plus les risques engendrs par les nanomatriaux lors du transport, du stockage etde la gestion des dchets.

Pour les questions de transport et de stockage aucune condition nest requise actuellement.

Il est ncessaire de transporter et de stocker les nanomatriaux dans des enceintes

hermtiquement closes. Les associations rclament la mise en place dune signaltique (sous

forme de pictogramme comme pour les produits chimiques).

En ce qui concerne la gestion des dchets rien nest fait pour les nanomatriaux qui setrouvent incorpors dans des matrices macroscopiques, ils se retrouvent donc comme les

autres dchets dans des centres denfouissement technique. La meilleure solution pour se

dbarrasser des nanomatriaux, est alors de les incinrer.


19/37

19

PARTIE 4 : tude de cas.

Pour savoir comment est pris en compte le risque nanomatriaux dans les milieux qui

utilisent cette technologie, nous avons pu rencontrer Messieurs BALNOIS et CASTRO

chercheurs au laboratoire dingnierie des matriaux de Bretagne (LIMATB) et MonsieurROBERT doctorant au mme laboratoire. Ce laboratoire travaille avec des nanotubes de

carbone (utiliss pour leurs proprits conductrices) qui sont ensuite intgrs dans des

matrices. Leur activit les amne aussi travailler avec de largile dont la taille est de lordre

du nanomtre.

Actuellement, ces chercheurs ont entendu parler des risques potentiels lis lexposition

aux nanomatriaux et surtout aux nanotubes de carbone (que certains considrent comme le

nouvel amiante). Malgr tout, ils ne sont que peu informs sur ce sujet. Ce manque

dinformation, et surtout labsence de rglementation fait, quactuellement, quasiment rien na

t mis en place au laboratoire de recherche pour se protger contre le risque li aux

nanomatriaux.

Mme sils sont conscients dtre exposs un risque, il leur est difficile, pour li nstant,

de mettre en uvre des solutions de prvention. Plusieurs raisons ceci :

1. Aucune tude srieuse na pu mettre en vidence une corrlation entre expositionaux nanomatriaux et dveloppement de pathologie. Or ils utilisent deux types de

nanomatriaux les nanotubes de carbone (ils les considrent tout de mme comme

potentiellement dangereux et sen protgent autant que possible : utilisation dEPI

(gants, blouse et masque), manipulation des nanotubes dans une matrice liquide) et

de largile ; or pour ce dernier largile est utilise depuis tout temps (entre autres

dans les cosmtiques) donc il y a peu de raison de sinquiter lors de la

manipulation de largile.

2. Selon la forme dans laquelle ils utilisent ces nanomatriaux (dans un liquide, dansun solide ou en arosol) le risque semble plus ou moins important. Au laboratoire,

les nanomatriaux sont le plus souvent manipuls en solution ou intgrs dans une

matrice solide ; or dans ces cas ; le risque de pntration par voie pulmonaire est

nul puisque les nanomatriaux sont pigs. Cest sous forme darosol que le

risque est le plus important.


20/37

20

3. Pour se protger des nanomatriaux prsents sous forme darosol, lesquipements de protection individuelle utiliss au laboratoire (gants, blouse,

masque) ne sont pas adapts la taille des particules. Des EPI existent (utiliss

dans les industries o les quantits de nanomatriaux sont importantes), mais pour

les faibles quantits utilises et les petites oprations effectues, ces EPI sont trop

lourds mettre en uvre. En ce qui concerne les quipements de protection

collectifs, seul le travail en vase clos (pice hermtique ou bote gant) permet

une protection efficace. Or les cots de ces quipement peuvent atteindre plusieurs

milliers deuros (de 5 000 30 000 pour une bote gant et au moins 100 000

euros pour une salle blanche) : cest un investissement trop lourd pour le

laboratoire surtout que la parution dune loi sur les nanomatriaux pourrait rendre

cet investissement caduc.

Selon eux, le risque nanomatriaux nest pas prendre la lgre, il est ncessaire pour

protger ceux qui utilisent ces matriaux de mettre en place une rglementation (qui fixera les

normes dexposition et les moyens adapts mettre en uvre) avant cela aucun

investissement lourd ne pourra tre risqu pour mettre en uvre des solutions de protection.

Mais la rglementation ne doit pas tre faite nimporte comment et prendre en compte les

particules au cas par cas en effet certaines dentre elles sont sans doute moins dangereuses que

dautres. Enfin, il faudra aussi prendre en compte les capacits des utilisateurs mettre en

place les quipements de protection prvus. En effet, une grande entreprise utilisatrice de

nanomatriaux aura incontestablement plus de facilit mettre en place des systmes de vase

clos que les laboratoires qui utilisent ponctuellement de faibles quantits de particule.

Pour savoir ce quil en tait vraiment au sujet de la rglementation sur les

nanomatriaux, nous avons choisi de rencontrer Madame DEDESSUS-LE-MOUSTIER qui

fait partie de latelier sant scurit au travail dans le projet de recherche NanoNorma intitul

de linnovation lutilisation : quel cadre normatif pour les nano-produits .

Pour linstant, les juristes on un regard surce qui se fait dans le risque chimique, ainsi

que la rglementation et la jurisprudence autour de lamiante (en effet, on compare souvent

les risques nanomatriaux et ceux de lamiante). Mais une loi est difficile faire dans les

conditions o aucune tude scientifique ne montre clairement la corrlation entre expositionaux nanomatriaux et risques pour la sant et pour lenvironnement. Actuellement, les


21/37

21

autorits, les scientifiques et autres associations ne prnent quun principe de prcaution, or le

principe de prcaution (il sapplique un risque incertain) nest pas un principe du droit du

travail qui ne sapplique qu un risque qualifiable de certain.

Il faudra donc sans doute attendre encore avant de voir apparaitre une rglementationsur les nanomatriaux, mme si les opposants aux nanomatriaux esprent bien que lexemple

franais pour la recherche de solution de prvention des nanomatriaux sera reprit au niveau

europen.


22/37

22

PARTIE 5 : valuation des risques nanomatriaux.

Lvaluation des risques est une obligation rglementaire, qui sinscrit dans un systme

damlioration continuede la sant, de la scurit et des conditions de travail.

I. La rglementation.Contrairement ce qui peut exister pour les produits chimiques (code du travail,

rglementation europenne REACH, SGH : Systme Gnral Harmonis), il nexiste pas,

actuellement, de rglementation concernant les nanomatriaux.

En termes de sant scurit au travail, la seule rglementation applicable est celle du code

du travail qui oblige :

Lemployeur valuer les risques, prendre les mesures ncessaires pour assurerla sant scurit des salaris.

Les salaris prendre soin de leur sant ainsi que celle de leurs collgues.*voir annexe 2 : article du code du travail correspondant lvaluation des risques

Dernirement (le 7 janvier 2009), le haut conseil de la sant publique a mis un avis relatif

la scurit des travailleurs lors de lexposition aux nanotubes de carbone. Le haut conseil de

la sant publique invite, dans cet avis, le gouvernement mettre en place une rglementation

sur les nanomatriaux et prvoit dans lattente lapplication dun principe de prcaution.

II. Evaluation des risques nanomatriaux.En ralit,lvaluation des risques nanomatriaux est trs complique, pour deux raisons.

Premirement, car il nexiste aucune obligation rglementaire pour valuer les risques

nanomatriaux. Et deuximement parce quactuellement, il n'existe que trs peu de

connaissance sur les risques engendrs par les nanomatriaux.

la suite de plusieurs polmiques autour des nanomatriaux, des quelques tudes qui ont

pu tre menes sur leurs risques et en labsence de conclusions satisfaisantes sur les risques

des nanomatriaux, la communaut scientifique, politique et quelques ONG prconisent aux

utilisateurs dappliquer un principe de prcaution et de prendre en compte le risque

nanomatriaux dans leur valuation des risques.


23/37

23

Comme aucune dmarche dvaluation des risques nest prvue pour les nanomatriaux,

on se propose de prsenter une dmarche qui combine la dmarche de lIUT (applicable la

majorit des risques) et des prconisations de lIRSST (donne pour les responsables scurit

qui voudraient travailler sur ce risque.

1. Analyse prliminaire des risques (APR).Lanalyse prliminaire des risques (APR) sert au prventeur :

Dfinir les units de travail et les postes de travail de son analyse. Dtecter (avec laide de loprateur) les situations dangereuses ou susceptibles de

ltre. Pour cela, il doit obtenir un certain nombre dinformations sur le produit et ses

conditions dutilisation (voir tableau 2).

Caractristiques observer. Exemple.

Compositions chimiques. Mtaux. Oxydes mtalliques. Carbone. Polymres. Biomolcules. Puret.

Forme. Cube. Sphre. Aiguille. Tube. Agrgat/agglomrat. Coquille.

Proprits physiques. Surface spcifique. Charge de surface. Solubilit. Hydrophilicit. Hydrophobilit.

Biopersistence.


24/37

24

Milieu de dispersion. Arosols aroports. Gels, collodes, liquides. tat solide (surface ou matrice).

Dimension. Distribution granulomtrique. Nombre. NP primaires. Agrgats. Agglomrats.

Modification de surface. NP naturelle. NP avec recouvrement. NP chimiquement modifie.

Sources potentielles

dexposition.

Sites de fuites potentielles ou dmanations. entretien et rparation des quipements. transport, entreposage.

Facteurs lis aux locaux Ventilation recirculation dair filtration et courants dair position du travailleur par rapport aux sources

dmission

dplacement des travailleursTableau 2 : Caractristique prendre en compte par le prventeur lors de la phase dAPR.

Pour obtenir ces informations, le prventeur peut se rfrer soit la fiche produit

donne par le fournisseur si elle existe ou bien des articles de la littrature scientifique.

Dans de nombreux cas, il nexiste pas dinformation sur le produit utilis. Le

prventeur pourra alors estimer que le produit utilis la taille nanomtrique est au moins

aussi dangereux que le mme produit la taille micromtrique.

2. Mtrologie et valeurs limites.Actuellement, en ce qui concerne la mtrologie, aucune mthode ne permet de mesurer

correctement des niveaux de concentration en nanomatriaux dans lair. En effet, tant donne

la taille extrmement petite des particules, il est difficile de trouver des matriels capables de

les mesurer. Aucune VLE ou VME nexistent concernant les nanomatriaux.


25/37

25

3. valuation et cotation du risque nanomatriaux.Cette tape permettra au prventeur dvaluer quantitativement le risque

nanomatriaux, cela lui permettra par la suite de dtecter les points o il doit concentrer son

action de prvention, pour arriver une acceptabilit du risque.

La difficult de cette tape rside dans le fait que lon connat peu de chose sur la

gravit des nanomatriaux, et que contrairement au risque chimique, il nexiste aucune valeur

limite dexposition et aucun moyen de mesurer une concentration dexposition des

travailleurs aux nanomatriaux.

Le risque, cest la combinaison de la gravit et de la probabilit doccurrence du

risque. Pour valuer le risque le prventeur va devoir coter sparment la gravit et laprobabilit doccurrence du risque, grce aux informations quil aura pu relever lors de son

APR.

Pour coter la gravit, lIRSST se propose dtudier un certain nombre de critres

(tableau 3). Pour une situation donne, on retiendra la gravit la plus haute atteinte par lun

des critres.

Modr. Significatif. Important. Trs important.

E-- E- E E+

Chimie desurface

Forme de laparticule

Sphrique/

compact

Tubulaire/fibreuse

Diamtre de laparticule

40 100 nm 20 40 nm 10 20 nm < 10 nm

Solubilit Soluble Insoluble

Cancrognicit

Reprotoxicit

Mutagnicit

Gravit sur leproduit parent*

*Le produit parent correspond au mme produit mais une taille plus grandeTableau 3 : Critres prendre en compte pour valuer la gravit


26/37

26

De la mme faon, lIRSST propose un certain nombre de critre pour quantifier laprobabilit doccurrence du risque (voir tableau 4). Ici, on prendra la probabilit la plus faibleatteinte par un des critres pour coter la probabilit du risque.

Bien maitris Assez bien

maitris

Moyennement

maitris

Mal/non maitris

Quantit utilise

durant la tache

< 10 mg 10 50 mg 50 100 mg > 100 mg

Capacit

dempoussirage

Frquence des

oprations

Annuelle Mensuelle Hebdomadaire Journalier

Dure des

oprations

< 1h 1 2h 2 4h > 4h

Qualit de la

ventilation

Isolation des

lieux de

manipulation

Qualit des EPI

Milieu de

dispersion

Liquide ou dans

une matrice

solide

Arosol

Tableau 4 : Critre prendre en compte pour lvaluation de la probabilit doccurrence.


27/37

27

Ensuite, on regroupe les donnes obtenues dans un tableau (tableau 5) ce qui permettra

au prventeur dtablir un plan daction et des priorits daction mettre en uvre en fonction

des risques quil aura dtects.

Evaluation de la probabilit doccurrence

Evaluationd

elagravit

E-- E-- E-- E-- E--

E- E- E- E- E-

E E E E E

E+ E+ E+ E+ E+

* action mettre en place en priorit** action mettre en place rapidement*** action mettre en place sil ny a plus daction de niveau 1 et 2

Tableau 5 : Tableau rcapitulatif de lvaluation des risques

Action de

niveau 1*

Action de niveau

3***

Action de

niveau 2**


28/37

28

4. Solution de prvention du risque nanomatriaux.Comme pour les autres risques, la prvention du risque nanomatriaux se fera dans

trois directions : Techniques, Humaine et Organisationnelle (THO) et devra intgrer les

conditions dacceptabilit technique, conomique et humaine.

Comme la rglementation nimpose pas actuellement aux industriels ou aux

laboratoires de se protger quand ils utilisent des nanomatriaux et quil existe peu

dinformation sur les risques engendrs par les nanomatriaux, les moyens de protection

existant restent faibles et coteux.

En ce qui concerne les mesures humaines, il est ncessaire comme pour les autres

risques de former, dinformer le personnel et davoir un suivi mdical. Du point de vueorganisationnel, il vaut mieux limiter le nombre de personnes qui manipulent les

nanomatriaux.

Cest au niveau des mesures techniques quil existe le plus de solutions pour palier au

risque nanomatriaux . Le but tant dempcher tout contact entre lhomme et les

nanomatriaux. Voici quelques exemples de mesures quil est possible de mettre en place :

Travail en milieu clos, dans une pice tanche o il est impossible aux personnesqui ne travaillent pas sur ces produits de se retrouver en contact avec eux.

Prvoir une ventilation adapte qui aspire au plus prs possible de la sourcedmission.

Prfrer travailler avec les nanomatriaux dans une matrice liquide ou solide. Limiter le niveau dempoussirement de la pice pour viter tout risque dincendie

ou dexplosion.

Travailler avec les EPI habituels : gants, blouse, masque et lunette de protection(les masques filtre qui existent aujourdhui sur le march ne disposent pas de

cartouches adaptes la taille des nanomatriaux).

Dvelopper un tiquetage.


29/37

29

5. Avantages et limites de la mthode.Cette dmarche prsente un certain nombre davantages et dinconvnients

Avantages :

Dmarche participative : loprateur joue un rle centraldans la recherche des sourcesde danger.

Cest une dmarche simple dans la mise en uvre de la cotation. Inconvnients :

Dmarche longue de mise en uvre, car il est important de bien connatre lesnanomatriaux auxquels on est confront. Il faut donc du temps et un bon niveau

dexpertise dans le domaine.

La dmarche ne fait pas la diffrence entre risque aigu et risque chronique. Dmarche provisoire, une rglementation sur le sujet va sans doute arriver dici peu,

il faudra donc radapter lvaluation des risques en fonction des nouvelles obligations

rglementaires (ex : prise en compte de valeurs seuil)


30/37

30

CONCLUSION.

Lors de ce pro jet de deuxime anne, nous nous sommes aperus quil y avait de

nombreuses informations sur le sujet et que les avis sur lutilisation des nanomatriaux taient

trs partags. Nous avons pu travers les recherches, apprendre beaucoup sur lesnanomatriaux, leurs utilisations, les modes de fabrication. Nous avons voulu nous attarder

sur laspect sant, scurit au travail. Les risques ntant pas dmontrs, nous pensons quil

faut prendre des prcautions. Aujourdhui lutilisation des nanomatriaux est une vidence.

Cest pour cela que nous avons rdig ce rapport, pour en faire une note documentaire

destins aux tudiants. Enfin nous avons labor une mthode dvaluation des risques pour

les futurs technicien HSE. Ils pourront si besoin est, sen servir de base, lorsquils raliseront

une valuation des risques nanomatriaux.

Nous pensons quil est important de suivre le dbat actuel. Des tudes sont faites sur

les risques lis lutilisation des nanomatriaux. Il faut sen proccuper, des rsultats notables

vont arriver. Les prventeurs qui travailleront dans des entreprises, o lon utilise des

nanomatriaux, devront tenir compte de ce nouveau risque. La rglementation imposera des

valeurs seuils concernant lexposition. A ce moment l, la mthode dvaluation des risques

que nous avons propos sera ractualiser.


31/37

31

SOURCES.

Journaux Ouest France

o 18.10.2009 : Les nanoparticules sont l, on ignore leurs effets SergePOIROT

o Ces nanoparticules qui tuent distance o 23.02.2010 : nanotechnologies fin du dbat public

Sites INRS (Institut National de Recherche en Scurit) : www.inrs.fr

o Dossier Les nanomatriaux mis jour 04.06.2009 :http://www.inrs.fr/dossiers/nanomateriaux.html

o ED-6050 juin 2008 les nanomatriaux, dfinition, risques toxicologiques,caractrisation de lexposition professionnelle et mesures de prvention :http://www.inrs.fr/inrs-pub/inrs01.nsf/IntranetObject-accesParReference/ED%206050/$FILE/Visu.html

o ND 2286-210-08 1er trimestre 2008 nanotubes de carbone : quels risques,quelle prvention :http://www.inrs.fr/htm/les_nanotubes_carbone_quels_risques_quelle.html

o PR 40-216 3me trimestre 2009 la prvention lpreuve de lincertitude :http://www.inrs.fr/inrs-pub/inrs01.nsf/IntranetObject-

accesParReference/PR%2040/$File/Visu.html

o QR 31 trois demandes dassistance : http://www.hst.fr/inrs-pub/inrs01.nsf/IntranetObject-accesParReference/DMT_QR%2031/$File/QR31.pdf

IRSST (Institut de Recherche en Sant Scurit au Travail) : www.irsst.qc.cao Guide technique R-586 guide des bonnes pratiques favorisant la gestion des

risques relis aux nanoparticules de synthse :http://www.irsst.qc.ca/fr/_publicationirsst_100423.html

FNE (France Nature Environnement) : www.fne.asso.fro Cahier dacteur sur le dveloppement et la rgulation des

nanotechnologies octobre 2009 : http://www.fne.asso.fr/com/pdf-2/fne_cahier_acteur_nano.pdf

AFSSET (Agence Franaise de Scurit Sanitaire de lEnvironnement et du Travail) :www.afsset.fr

http://www.afsset.fr/index.php?pageid=707&parentid=424

cosociosystmes : http://www.ecosociosystemes.fr/nanomateriaux.html


32/37

32

Autres :o www.actu-environnement.como www.techno-science.neto www.futura-sciences.com

- la rvolution des nanotechnologies (21/04/2008)

http://www.futura-sciences.com/fr/doc/t/technologie/d/les-nanosciences-avancees-risques-problemes-societaux-ethique_790/c3/221/p1/

- les nanoparticules des crmes solaires peuvent elles endommager lADNhttp://www.futura-sciences.com/fr/news/t/technologie-1/d/les-nanoparticules-des-cremes-solaires-peuvent-elles-endommager-ladn_21433/

http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/technologie-1/d/semaine-speciale-plongee-a-lechelle-nanometrique_21264/#xtor=RSS-8

o www.legifrance.gouv.fro www.nanonorma.orgo http://www.novethic.fr/novethic/entreprise/pratiques_commerciales/produits/n

anotechnologies_nombreuses_incertitudes_pesent_debat/128131.jsp?utm_source=newsletter&utm_medium=Email&utm_content=novethicInfo&newsletter=ok

o http://www.debatpublic-nano.org/

Autres Avis du Haut Conseil de la Sant Publique (HCSP) relatif la scurit des travailleurs

lors de lexposition aux nanotubes de carbone.

Film www.nous-les-dieux.org : film Le Silence des Nanos


33/37

33

ANNEXES.

Annexe 1 : procds dlaboration des nanomatriaux.Procds physiques Par vaporation/condensation

Par ablation au laser Par dcharge lectrique Par les flammes de la combustion Par pyrolyse au laser Par des micro-ondes Par irradiation ionique ou lectronique Par dcomposition catalytique Par dpts physiques en phase vapeur

Procds chimiques Par raction en phase vapeur Par raction en milieu liquide/solide Par technique sol-gel base de silice, alkoxyde mtal, etc.

Procdsmcaniques

Par broyage haute nergie ou mcano-synthse Par consolidation et densification Par les techniques de fortes dformations :

torsion/friction/laminage

Attention dans lindustrie certains procds peuvent amener la fabrication involontaire denanoparticules.

Procdsthermiques

Fonderie et affinage des mtaux Mtallisation Soudage Coupage de mtaux (laser etc.) Traitement thermique de surface Application de rsines et de cires

Procdsmcaniques

Usinage Ponage Perage Polissage

Combustion Emissions de moteur diesel, essence ou gaz


34/37

34

Annexe 2 : article du code du travail concernant lvaluation des risques.

Article L4121-1L'employeur prend les mesures ncessaires pour assurer la scurit et protger la santphysique et mentale des travailleurs.

Ces mesures comprennent :1. Des actions de prvention des risques professionnels ;2. Des actions d'information et de formation ;3. La mise en place d'une organisation et de moyens adapts.

L'employeur veille l'adaptation de ces mesures pour tenir compte du changement descirconstances et tendre l'amlioration des situations existantes.

Article L4121-2L'employeur met en uvre les mesures prvues l'article L. 4121 -1 sur le fondement des

principes gnraux de prvention suivants :1. Eviter les risques ;2. Evaluer les risques qui ne peuvent pas tre vits ;3. Combattre les risques la source ;4. Adapter le travail l'homme, en particulier en ce qui concerne la conception des

postes de travail ainsi que le choix des quipements de travail et des mthodes detravail et de production, en vue notamment de limiter le travail monotone et le travailcadenc et de rduire les effets de ceux-ci sur la sant ;

5. Tenir compte de l'tat d'volution de la technique ;6. Remplacer ce qui est dangereux par ce qui n'est pas dangereux ou par ce qui est moins

dangereux ;7. Planifier la prvention en y intgrant, dans un ensemble cohrent, la technique,

l'organisation du travail, les conditions de travail, les relations sociales et l'influencedes facteurs ambiants, notamment les risques lis au harclement moral, tel qu'il estdfini l'article L. 1152-1 ;

8. Prendre des mesures de protection collective en leur donnant la priorit sur lesmesures de protection individuelle ;

9. Donner les instructions appropries aux travailleurs. Article L4121-3

L'employeur, compte tenu de la nature des activits de l'tablissement, value les risques pour

la sant et la scurit des travailleurs, y compris dans le choix des procds de fabrication, desquipements de travail, des substances ou prparations chimiques, dans l'amnagement ou leramnagement des lieux de travail ou des installations et dans la dfinition des postes detravail.

A la suite de cette valuation, l'employeur met en uvre les actions de prvention ainsi queles mthodes de travail et de production garantissant un meilleur niveau de protection de lasant et de la scurit des travailleurs. Il intgre ces actions et ces mthodes dans l'ensembledes activits de l'tablissement et tous les niveaux de l'encadrement.


35/37

35

Article L4122-1Conformment aux instructions qui lui sont donnes par l'employeur, dans les conditionsprvues au rglement intrieur pour les entreprises tenues d'en laborer un, il incombe chaque travailleur de prendre soin, en fonction de sa formation et selon ses possibilits, de sasant et de sa scurit ainsi que de celles des autres personnes concernes par ses actes ou ses

omissions au travail.

Les instructions de l'employeur prcisent, en particulier lorsque la nature des risques lejustifie, les conditions d'utilisation des quipements de travail, des moyens de protection, dessubstances et prparations dangereuses. Elles sont adaptes la nature des tches accomplir.

Les dispositions du premier alina sont sans incidence sur le principe de la responsabilit del'employeur.

Article R4121-1L'employeur transcrit et met jour dans un document unique les rsultats de l'valuation des

risques pour la sant et la scurit des travailleurs laquelle il procde en application del'article L4121-3.

Cette valuation comporte un inventaire des risques identifis dans chaque unit de travail del'entreprise ou de l'tablissement, y compris ceux lis aux ambiances thermiques.


36/37

36

Annexe 3 : les nanotubes de carbone.

Voici un petit complment sur les nanotubes de carbone qui font partie desnanomatriaux les plus utiliss en ce moment, ils sont galement au cur dune polmiqueautour de leur dangerosit pour lhomme car il semblerait quils se comportent comme les

fibres damiante. Ce sont entre autres les nanomatriaux avec lesquels travaille le laboratoirede recherche de Lorient.

1. prsentation.

Les nanotubes de carbone (figure 1 et 2) ont t dcouvert en 1985, ils sont constitusde molcules de carbone disposes de telle sorte former un (mono-feuillet), ou plusieurs(multi-feuillets), tubes creux et concentrique dune longueur microscopique mais dundiamtre nanomtrique.

Figure 6 : diffrentes formes sous lequel peut se prsenter un nanotube de carbone.

Figure 7 : nanotube de carbone observ au microscope lectronique


37/37

2. quelques proprits des nanotubes de carbone.

Propritslectriques

En fonction de leur configuration les nanotubes de carbone pourront tresoit isolant soit conducteur. Les ordres de grandeurs de la rsistivit ainsique celle des densits dnergie transporte tant plus importants que pour

les matriaux de taille micromtrique.Propritdmission dechamp

A leurs extrmits les nanotubes de carbone sont capable dmettre deslectrons et de les envoyer sur un endroit bien prcis.

Propritmcanique

Les nanotubes de carbone prsentent une rsistance mcanique importante(100 200 fois suprieure lacier pour un poids 6 fois infrieure) et dansle mme temps ils prsentent une grande facilit se dformer (jusqu unangle de 110).

Propritthermique

Les nanotubes de carbone sont considrs comme les matriaux ayant lameilleure conductivit thermique (devant largent, le cuivre et le diamant).

3. les risques nanomatriaux.

Les risques toxicologiques pour lhommePeu de connaissance existe en ce qui concerne la toxicit des nanotubes sur lhomme, en effetles seules tudes qui ont t raliseslont t sur des animaux et les rsultats des ces tudessont encore difficiles extrapoler chez lhomme.

On distingue tout de mme trois voies principales dentre des nanotubes : la voierespiratoire (voie privilgie), la voie cutane et la voie digestive.

Les risques dincendie et dexplosionDe mme que pour le risque toxicologique peu dinformation existe concernant le risquedincendie et dexplosion. Malgr tout on sait que les nanotubes sont trs inflammables etforment avec lair un mlange explosif.

4. la prvention des risques.

Comme pour les autres nanomatriaux, les nanotubes de carbone ne sont pas soumis une rglementation particulire, il nexiste donc pas lheure actuelle de moyens deprvention adapts au risque nanotube de carbone.

Nanomateriaux Rapport

Documents

Transcript of Nanomateriaux Rapport