Nanoodpady – co jsou, kde vznikají a jaká představují rizika

Co to jsou nanoodpady a proč jsou problém

Nanomateriály umíme popsat, využít a obdivovat. Ale nemáme úplně jasno, jak s nimi zacházet ve chvíli, kdy se stanou odpadem. Odpady z nanotechnologií jsou takovým malým problémem, který neuvěřitelně rychle narůstá — a široká veřejnost o něm téměř netuší. Přesto je denně používáme. Třeba v podobě tenkých nano-vrstev na skle sprchových koutů, samočisticích nátěrů, funkčních textilií nebo antibakteriálních povrchů.

​

Za nanomateriál se obvykle považuje materiál obsahující částice o velikosti přibližně 1–100 nanometrů (nm). V této velikosti získávají látky zcela jiné vlastnosti než v běžném „makro“ světě.

​

Co patří mezi nanoodpady

• odpady z výroby a zpracování nanomateriálů,

• odpady vzniklé při jejich použití (filtry, čistící prostředky, textilie),

• výrobky s obsahem nanomateriálů na konci životnosti (elektronika, kosmetika, nátěry, zdravotnické prostředky).

​​

Legislativa, která má problém budoucích nanoodpadů řešit teprve vzniká.

 

Proč jsou nanoodpady problém

Otázkou je, jak mohou takové pidičástice komplikovat běžné nakládání s odpady — tedy skládkování, spalování a recyklaci.

​

Příznačné je, že o likvidaci nanomateriálů se v marketingových materiálech výrobců příliš nedočteme. Stejně jako u solárních panelů nebo kompozitních materiálů, otázka jejich konce životnosti často přichází až pozdě. Nanotechnologie jsou dynamicky se rozvíjející oblastí a přinášejí obrovské přínosy — od medicíny po energetiku. Zároveň ale znamenají vznik nové generace odpadů, jejichž chování v životním prostředí zatím neumíme plně předvídat.

​

Raketový nárůst produkce a využívání nanomateriálů může mít nedozírné následky pro životní prostředí.

​

Nanoodpady a recyklace

Odborníky dnes zajímá i to, jak mohou nanomateriály ovlivnit proces recyklace. Nanočástice jsou součástí:

• plastů (např. pro zvýšení pevnosti nebo antibakteriálních vlastností),

• kovů a povrchových úprav,

• elektroniky, baterií, displejů,

• textilu a kompozitních materiálů.

 

Problém je, že při běžném procesu recyklace se tyto nanočástice mohou:

• uvolňovat do prostředí,

• měnit vlastnosti recyklátu,

• ovlivňovat stabilitu materiálu,

• zhoršovat kvalitu druhotné suroviny.

 

Stejně jako příměsi biosložek v plastech mohou komplikovat technologii zpracování, i nanočástice mohou narušovat ekonomiku recyklace.

​

Jaký je rozdíl mezi mikrovlákny a nanočásticemi

Často se zmiňuje údaj, že se při praní ročně dostane do vody kolem 500 000 tun mikrovláken (syntetická textilní vlákna). To jsou převážně mikroplasty (větší než 100 nm), nikoliv čisté nanočástice — ale princip je podobný: extrémně malé částice, které se obtížně zachytávají a šíří se prostředím.

​​​

Z dávné historie nanomateriálů

Nanotechnologie nejsou výmyslem posledních desetiletí. Jevy na nanoúrovni probíhají v přírodě běžně. Starověcí skláři dokázali vytvářet barevné efekty přidáváním částic zlata nebo stříbra o velikosti v řádu nanometrů. Slavný Lykurgův pohár ze 4. století mění barvu podle směru světla právě díky nanočásticím zlata a stříbra ve skle. V renesanci vznikaly glazury obsahující nanočástice mědi a stříbra o velikosti 5–10 nm — aniž by tehdejší řemeslníci tušili, že pracují s „nanotechnologií“.

​

Nejpoužívanějším nanomateriálem jsou saze

​

Moderní nanotechnologie

Za duchovního otce moderní nanotechnologie je považován fyzik Richard Feynman, který v roce 1959 pronesl přednášku „There’s Plenty of Room at the Bottom“. Položil tehdy otázku:

„Proč nemůžeme zapsat celou encyklopedii na hlavičku špendlíku?“

Jeho myšlenky byly později rozvíjeny zejména K. Ericem Drexlerem, který v 80. letech popularizoval představu molekulárních strojů a nanorobotů.

​

Jaké jsou nejrozšířenější nanomateriály

Dnes jsou nejrozšířenějšími nanomateriály například:

• nanočástice oxidu titaničitého (TiO₂),

• nanočástice stříbra (Ag),

• uhlíkové nanotrubice,

• grafen,

• oxid křemičitý,

• saze (carbon black), které jsou mimochodem jedním z nejdéle používaných „nano“ materiálů vůbec.

​

Vliv nanomateriálů na životní prostředí

Nanomateriály mohou mít jiné biologické účinky než jejich běžné makro formy. Příkladem je nanočásticové stříbro používané jako antibakteriální přísada. Pokud se dostane do prostředí, může ovlivnit nejen škodlivé, ale i užitečné mikroorganismy.

​

Existuje i pojem nanotoxicita. Jedná se o výzkum toho, jak nanočástice interagují s buňkami, tkáněmi a ekosystémy. Některé částice mohou pronikat buněčnými membránami nebo se hromadit v organismech.

Přesto zatím:

• neexistuje jednotný systém kategorizace nanoodpadů v katalogu odpadů,

• chybí dlouhodobá data o jejich chování na skládkách,

• není plně prozkoumáno jejich chování při spalování či recyklaci.

​

Nanomateriály v EU spadají pod nařízení REACH. Výrobci musí poskytovat informace o jejich vlastnostech a potenciálních dopadech na zdraví a životní prostředí. Od roku 2020 platí zpřísněné požadavky na registraci nanomateriálů v rámci REACH.

 

Samostatná kategorie „nanoodpad“ v evropském katalogu odpadů zatím neexistuje.

​

​

Malé částice, velké vlastnosti

Obyčejné materiály mají ve formě nanočástic zcela jiné fyzikální, chemické i biologické vlastnosti. Právě tato „jinakost“ je důvodem jejich technologického úspěchu — a zároveň zdrojem obav.

 

Čím více se nanomateriály stanou běžnou součástí průmyslu a ekonomiky, tím více se budeme setkávat s odpady, které tyto raubířské pidičástice obsahují.

A otázka nezní jestli, ale kdy budeme muset jejich nakládání řešit systematicky.

​

Na nanoúrovni se materiály často chovají úplně jinak než v běžné velikosti — mohou mít odlišnou pevnost, vodivost, barvu, chemickou reaktivitu i biologické účinky.

​

Zdroje: EnviProfi, NanoConcept, MŽP, Odpady online, wikipedia, nanocastice.cz,