Les nanotechnologies au service de l'environnement?
Beaucoup de choses ont été dites sur le pouvoir potentiel des nanotechnologies à bouleverser notre mode de vie, les plus grands changements étant attendus dans le domaine des matériaux, de la surveillance et des soins de santé. Parallèlement, les discussions sur les éventuels effets nuisibles du travail à nanoéchelle pourraient conduire l'observateur néophyte à penser que l'environnement sera une victime de la nanorévolution. Pas vraiment, selon des scientifiques effectuant des recherches en nanotechnologie environnementale. Des avertissements ont été lancés au sujet des effets inconnus des nanoparticules sur la santé humaine et l'environnement, et nombreux sont ceux qui ont appelé à la réalisation d'études d'écotoxicologie parallèlement à la nanorecherche. Les dangers possibles concernent le potentiel de dispersion et d'exposition, la probabilité accrue de réactivité chimique, le fait que les particules pourraient agir comme vecteur des contaminants, fournissant à ceux-ci un moyen de transport rapide et à longue portée, et la difficulté de récupérer le matériau à la fin de sa vie. Toutefois, les scientifiques qui travaillent dans le domaine relativement inconnu de la nanotechnologie environnementale affirment que travailler à une nanoéchelle ne doit pas se faire au détriment de l'environnement. Des études ont montré que les nanotechnologies peuvent servir, non seulement pour contrôler et prévenir la pollution, mais aussi pour éliminer les polluants lorsqu'ils sont déjà passés dans l'environnement. Considérant que les décideurs sont de plus en préoccupés par les moyens de réduire les émissions et de protéger l'environnement, l'absence de discussion sur l'apport des nanotechnologies dans ce domaine constitue une négligence surprenante. Reconnaissant le potentiel des technologies environnementales, la Commission européenne a publié en 2004, pour ce domaine spécifique, un plan d'action qui reconnaît que les nanotechnologies ont un rôle important à jouer. La Commission a également financé plusieurs projets dans ce domaine au titre du sixième programme-cadre (6e PC). D'après David Rickerby, de l'Institut pour l'environnement et la durabilité du Centre commun de recherche (CCR) de la Commission européenne, des pays comme les États-Unis et le Japon sont en avance sur l'Europe en matière de nanotechnologies environnementales. «Les Japonais ont reconnu que les nanotechnologies pourraient apporter des solutions à divers problèmes. Ils ont également réalisé qu'il existe un énorme marché pour ce secteur, ce qui suscite aussi davantage de recherche», a déclaré David Rickerby à CORDIS Nouvelles. «Le secteur est légèrement sous-financé en Europe où, par rapport à l'Amérique du Nord, nous avons eu tendance à nous concentrer sur les applications médicales et sur les risques impliqués par les nanoparticules. Ce n'est pas une mauvaise décision, mais elle signifie que les nano-avantages pour l'environnement sont sous-financés par rapport aux États-Unis», a expliqué David Rickerby. Et d'ajouter que d'autres «nano-avantages», concernant par exemple des applications médicales et de fabrication, ont reçu un financement ciblé de l'UE au travers des plates-formes technologiques européennes. L'Europe enregistre toutefois certaines avancées. Une société britannique incorpore des nanoparticules dans des peintures autonettoyantes et capables d'éliminer les particules polluantes de l'atmosphère. Les écopeintures sont conçues pour réduire les niveaux d'oxyde d'azote, qui provoque des problèmes respiratoires et est à l'origine du «smog». La revue New Scientist a expliqué en 2004 comment fonctionne cette peinture: «La base de la peinture est le polysiloxane, un polymère à base de silicone. On y intègre des nanoparticules sphériques de dioxyde de titane et de carbonate de calcium de 30 nanomètres de diamètre. [...] La base de polysiloxane est suffisamment poreuse pour permettre au monoxyde d'azote de se diffuser à travers elle et d'adhérer aux particules de dioxyde de titane. Les particules absorbent les radiations ultraviolettes du soleil et utilisent cette énergie pour convertir le monoxyde d'azote en acide nitrique.» L'acide est ensuite lavé par la pluie ou neutralisé par les particules alcalines de carbonate de calcium. Le développement de procédures d'essai pour contrôler que les produits nouveaux et innovants font réellement ce qu'ils prétendent être capables de faire serait une bonne occasion de commencer à développer la collaboration internationale en nanotechnologie environnementale, pense David Rickerby. Entre-temps, la collaboration paneuropéenne va bon train grâce à trois projets du 6e PC: PICADA, NANOS4 et AMBIO. PICADA (Photocatalytic Innovative Coverings Applications for De-pollution Assessment, applications avec des revêtements photocatalytiques innovants pour l'évaluation de la réduction de la pollution), dont le CCR est partenaire, cherche une solution au phénomène du salissement et du maculage des façades, un problème exacerbé par la pollution atmosphérique des dernières décennies. Le salissement a un impact sur la qualité de l'environnement urbain et sur le coût du cycle de vie des immeubles. L'équipe du projet utilise la photocatalyse au dioxyde de titane pour développer des matériaux innovants aux propriétés autonettoyantes et dépolluantes, qui peuvent être appliqués sur les façades. Le projet AMBIO (Advanced Nanostructured Surfaces for the Control of Biofouling, surfaces nanostructurées innovantes pour le contrôle de la salissure marine) est également axé sur les revêtements. Les 31 partenaires de ce projet intégré ont pour objectif le développement de revêtements antisalissures fonctionnant grâce à leurs propriétés physico-chimiques à nanoéchelle sans produire de biocides nuisibles pour l'environnement. Traditionnellement, l'encrassement était contrôlé par des peintures antisalissures contenant des composants toxiques pour les organismes vivants. Toutefois, les règlements exigent désormais que ces peintures ne provoquent pas d'effets dommageables pour l'environnement et la recherche va aujourd'hui dans le sens de moyens plus respectueux de l'environnement pour dissuader la vie marine de s'accrocher à la coque des bateaux. Protéger l'environnement grâce à un système de détection des gaz, tel est le principal objectif de NANOS4 (Nano-structured solid-state gas sensors with superior performance, capteurs nanostructurés de gaz à l'état solide à haute performance). L'équipe du projet utilise des micro- et nanotechnologies de pointe pour développer des systèmes innovants de détection des gaz à oxyde métallique. Les capteurs seront conçus à l'aide de techniques de nano-ingénierie telles que la «vapour phase transport process crystal growth» (tirage d'un cristal par processus de transport en phase vapeur). Le rôle que les nanotechnologies peuvent jouer dans la résolution de problèmes environnementaux sera étudié plus en détail lors d'une session intitulée «Les nanotechnologies: la technologie environnementale de l'avenir?» qui aura lieu dans le cadre de la Semaine verte européenne du 12 au 15 juin.