Comprendre les nanomatériaux, les risques et les enjeux : interview d’Avicenn

Quand on maîtrise mal un sujet, on passe la main à des spécialistes. Pour les nanomatériaux, l’association Avicenn est la référence. Des experts reconnus dont la visibilité médiatique est à l’image de leur dynamisme. Les nanomatériaux dans les bonbons ? Exactement, c’est à cause d’eux que vous y réfléchissez à deux fois dans votre supermarché préféré. Les nanomatériaux se multiplient avec des risques encore mal connus. En 2020, 6 millions de travailleurs devraient être exposés sur leur lieux de travail. Mathilde Detcheverry a eu la gentillesse de répondre à nos questions avec simplicité : les nanomatériaux n’auront plus de secret pour vous à la fin de l’interview.

Pouvez-vous définir les nanomatériaux ?

L’Organisation internationale de normalisation (ISO) les définit comme des matériaux comportant au moins une dimension externe est à l’échelle nanométrique, c’est à dire comprise approximativement entre 1 et 100 nanomètres (un nanomètre équivaut à un milliardième de mètre !), ou qui possèdent une structure interne ou de surface à l’échelle nanométrique. Ce sont donc des nano-objets, comme des nano-grains mais qui peuvent avoir des formes très différentes (fils, plaquettes, particules ou substances nanoporeuses) et qui sont généralement regroupés entre eux, notamment sous forme de poudre.

Mais il existe plusieurs définitions scientifiques ou réglementaires des nanomatériaux, car les experts ne sont pas tous sur la même longueur d’onde, ce qui a permis aux industriels d’infléchir les négociations des définitions réglementaires à leur avantage.

D’un point de vue chimique, pour simplifier, on peut les considérer comme des substances différentes des substances « classiques » à deux points de vue. D’une part au niveau de la taille, car ce sont des particules de très petite dimension. D’autre part parce que les nanomatériaux ont des propriétés différentes de celles des matériaux « classiques » de structure plus grossière, du fait d’une surface beaucoup plus grande par unité de volume, qui augmente leur réactivité.

Des applications existent dans quasiment tous les secteurs industriels. Le nano-argent devient par exemple un antibactérien très efficace, utilisé dans les textiles ou les réfrigérateurs. Le carbone sous forme de nanotubes peut devenir jusqu’à cent fois plus résistant que l’acier, avec des utilisations dans l’automobile ou l’aéronautique. A l’échelle nanométrique, l’or peut devenir rouge, l’aluminium devenir explosif, le dioxyde de titane transparent et photocatalytique (avec des applications dans les crèmes solaires mais aussi les peintures et les ciments).

Pourquoi sont-ils suspectés de présenter des risques pour l’organisme ?

Les nanomatériaux, du fait de leur petite taille, pénètrent principalement par la voie respiratoire et se diffusent plus facilement dans notre organisme, où ils peuvent s’accumuler et entraîner des effets délétères.

Au niveau des organes, des nanofibres peuvent provoquer une inflammation pulmonaire. Les nanotubes de carbone rigides et longs notamment peuvent avoir des effets similaires à ceux de l’amiante. D’autres effets toxiques ont déjà été démontrés pour différents types de nanomatériaux (œdèmes du foie, lésions du cœur, mastocytes dans l’estomac chez de jeunes rats par exemple).

Il a été montré que différents types de nanomatériaux altèrent le fonctionnement et la viabilité cellulaires et peuvent endommager directement l’ADN humain : cela pourrait favoriser l’apparition de mutations cancéreuses ou de problèmes sur le système reproductif et le développement fœtal.

Des études récentes attestent également de dommages observés (principalement in vitro) sur le système immunitaire, le système nerveux, la flore intestinale et le système reproducteur.

Autre phénomène préoccupant : les nanomatériaux peuvent apporter dans nos cellules des molécules extérieures indésirables (comme les métaux lourds ou les pesticides). C’est l’effet « cheval de Troie ».

Enfin, des nanomatériaux sont utilisés pour leurs propriétés bactéricides, fongicides, antivirales, voire antirétrovirales. Or, leur diffusion massive (non seulement dans les produits de santé mais également dans des produits grand public comme les textiles de sport) soulève des inquiétudes quant aux résistances potentiellement développées par les agents pathogènes.

Entre les polémiques et les suspicions de risques, faut-il succomber à l’alarmisme ?

Il est vrai que la plupart de ces effets ont été mis en évidence dans des conditions expérimentales peu « réalistes » avec de très fortes doses notamment. Pour autant, les études récentes menées dans des conditions plus proches de la réalité ont tendance à confirmer l’existence de ces effets délétères.

Il faut aussi souligner que les risques sont très variables d’un type de nanomatériau à un autre. Les caractéristiques physico-chimiques des nanomatériaux (nature, taille, forme, etc…) influent sur le degré de pénétration et la toxicité des nanomatériaux dans l’organisme, donc il n’est pas possible de généraliser ces effets à l’ensemble des nanomatériaux, qui ne constitue pas une catégorie homogène.

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Ceci dit, les signaux d’alerte que nous avons évoqués précédemment devraient conduire à l’application du principe de précaution, d’autant que beaucoup de questions très importantes ne sont aujourd’hui toujours pas résolues et que la quantité de nanoparticules auxquelles nous sommes exposés augmente. En France, en 2015, au moins 416 000 tonnes de substances nano ont été importées ou fabriqués sur le sol national. Comment mieux évaluer les processus d’élimination et de dégradation des nanomatériaux ? Comment contrôler leur persistance dans les organes ? Quels sont les liens entre biopersistance, réactivité, dégradation et toxicité des nanomatériaux ? Malgré les progrès en cours en toxicologie, les réponses ne sont pas encore bien établies à ce jour.

C’est pour toutes ces raisons que l’Anses a recommandé en 2014 de faire classer les principaux nanomatériaux utilisés comme substances dangereuses (les nanotubes de carbone en priorité mais aussi les nanoparticules d’argent, de dioxyde de titane, de dioxyde de silice, d’oxyde de zinc, d’oxyde de cérium, d’oxyde d’aluminium, d’or, etc…) afin que soient mises en place des restrictions d’usage et l’interdiction de certaines applications grand public. Fin 2016, ces recommandations sont encore loin d’avoir abouti !

Face au développement des nanomatériaux dans notre quotidien et au travail, comment s’en protéger ou diminuer le risque ?

Différents instituts et experts ont émis des recommandations que nous avons compilées dans la rubrique « Nano et santé au travail » de notre site veillenanos.fr. Parmi les principales, on peut mentionner notamment la nécessité de :

  • Limiter les opérations critiques (le transvasement, la pesée, l’échantillonnage…),
  • Identifier visuellement les zones de travail où sont stockés et manipulés les nanomatériaux et en limiter l’accès aux seuls travailleurs ayant reçu une formation spécifique aux nanomatériaux,
  • Empêcher l’émission de nanomatériaux à l’air libre :
    • Eviter de manipuler les nanomatériaux sous forme de poudre mais privilégier les suspensions liquides, gels ou pastilles,
    • Travailler en vase clos,
    • Capter les polluants à la source (boîtes à gants, hottes de type chimique et autres moyens d’aspiration adaptés à l’utilisation des nanoparticules),
    • Filtrer l’air des lieux de travail avec des filtres à fibres à très haute efficacité,
    • Nettoyer les surfaces à l’aide de linges humides et d’aspirateurs spéciaux,
    • Limiter les déchets, les traiter spécifiquement.
  • Protéger directement les travailleurs exposés :
    • Masques filtrants, respirateurs, lunettes avec protection latérale, gants, couvre-chaussures, combinaisons sans revers et en membrane non tissée (le coton est déconseillé),
    • Attention cependant : la possibilité de passage de nanoparticules à travers certains types de gants en nitrile ou en latex ainsi qu’à travers les combinaisons en polyéthylène a été établie.

Les femmes enceintes doivent être particulièrement protégées de toute exposition aux nanomatériaux. L’exposition des personnels chargés de l’entretien et de la maintenance ainsi que celle des travailleurs intérimaires et des sous-traitants doit également être l’objet d’une attention particulière.

Enfin, les (nombreux) travailleurs en aval de la chaîne de production sont l’un des maillons faibles, encore trop peu sensibilisés aujourd’hui alors qu’ils sont exposés à des nanomatériaux sans le savoir, faute d’étiquetage des produits et d’information sur les fiches de sécurité (FDS). Peintres et maçons, coiffeurs, personnel hospitalier, agriculteurs, pâtissiers entre autres, manipulent ainsi des produits contenant des nanomatériaux à leur insu, et donc sans la protection adéquate, que ce soit lors de l’application ou l’utilisation de nanomatériaux ou de produits en contenant (ciments, peintures, teintures, produits cosmétiques, nanorevêtements, additifs alimentaires par exemple), lors de l’usinage (découpe, ponçage, perçage, polissage, etc.) et/ou la réparation des produits qui en contiennent (automobile, BTP, etc…).

Le Plan national de Santé au travail (PST3) 2016-2019 prévoit l’amélioration des connaissances sur les risques émergents et notamment ceux liés aux nanotechnologies. Sa déclinaison est encore embryonnaire.

Un dispositif de surveillance Epinano a été également lancé début 2014 par l’Institut national de veille sanitaire (lnVS) afin de constituer et suivre l’état de santé d’une cohorte de travailleurs exposés à des nanomatériaux. Mais le nombre d’entreprises volontaires est très faible (moins de 30 début octobre 2016), avec à ce jour une soixantaine de travailleurs impliqués seulement.

Devant la lenteur prévisible et la lourdeur des mesures de prévention et de précaution, la CFDT invite les entreprises à examiner scrupuleusement, pour chaque procédé et/ou produit, la valeur ajoutée du recours aux nanomatériaux au regard des contraintes et conséquences potentielles. Car il n’existe pas de réponse générale : les progrès techniques permis par la miniaturisation, l’économie de matières premières ou les facteurs de compétitivité économique pour les entreprises sont à évaluer en regards des coûts et des externalités qui y sont associés, spécifiques à chaque procédé/produit. Il s’agit d’un chantier bien complexe, mais qui doit faire l’objet d’un examen approfondi associant l’ensemble des acteurs concernés.

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Les promesses d’innovations technologiques sont-elles à la hauteur des attentes ?

Il est assez délicat de se prononcer, du fait de la difficulté à vérifier la concrétisation de ces promesses. Il y a (eu) beaucoup d’effets d’annonce vantant l’arrivée imminente de « solutions miracles », mais on peine à identifier les applications sur le marché aujourd’hui ou sur le point d’être réellement commercialisées.

Bien que la France dispose depuis 2013 d’un registre des nanomatériaux importés ou fabriqués sur son territoire, ce dernier ne permet pas en l’état actuel d’identifier les produits dans lesquels ces nanomatériaux sont intégrés ! Autre problème : beaucoup de nanomatériaux pourtant très présents dans des produits vendus en France ne sont pas recensés dans ce registre : c’est le cas par exemple des nanoparticules de dioxyde de titane présentes dans l’additif alimentaire E171 ou des nanoparticules d’argent présentes dans des textiles ou des réfrigérateurs antibactériens, sans parler des matériaux de pointe qui ne peuvent pas être considérés stricto sensu comme des nanomatériaux mais qui déploient des propriétés spécifiques à l’échelle nanométrique (nanocapteurs, céramiques et polymères de pointe, matériaux composites intelligents, matériaux bio-actifs).

Pour tous ces nouveaux matériaux, il serait utile de pouvoir mieux identifier qui oriente les recherches et applications, qui les évalue et sur quels critères, à quels besoins ils proposent de répondre, à qui ils profitent (vraiment), mais aussi quelle est leur vraie efficacité et leur réelle valeur ajoutée. Autres questions importantes : leurs risques ont-ils été suffisamment évalués, ainsi que leur coût réel (notamment les coûts de dépollution). Sont-ils utiles ou futiles ? Les alternatives ont-elles été suffisamment examinées (autres solutions plus simples/sûres/économiques/écologiques et/ou faisant intervenir l’innovation sociale) ? Autant de questions peu étudiées aujourd’hui et dont la réponse sera différente selon chaque application considérée et l’ampleur de sa diffusion.

Un dernier mot qui pourrait intéresser les lecteurs ? 

Outre les risques sanitaires encourus par les travailleurs, des questions se posent par rapport aux risques environnementaux et éthiques soulevés par l’essor des nanotechnologies, qui, si elles étaient posées en amont, au vu des impacts prévisibles et des difficultés de les maîtriser, pourraient conduire à d’autres choix. On peut mentionner parmi les questions qui méritent d’être plus largement débattues celles posées par la convergence des nanotechnologies, biotechnologies, sciences de l’information et sciences cognitives (NBIC). Jusqu’où doit-on aller dans l’interférence avec le vivant (biologie de synthèse) ? Dans l’amélioration des performances humaines et le projet transhumaniste ? Comment garantir, malgré la course à une miniaturisation, le respect de la vie privée et des libertés individuelles pour éviter une dérive vers la surveillance généralisée ? Quelles applications militaires se préparent ? Et comment empêcher que se creuse l’écart déjà existant entre ceux qui ont accès aux bénéfices escomptés des nanotechnologies et ceux qui en sont exclus et/ou sont davantage exposés à leurs dangers (exposition professionnelle ou environnementale aux substances toxiques tout au long du cycle de vie des nanomatériaux et des produits qui en contiennent) ? Tout un ensemble de questions se posent, trop rarement abordées…

Nanomatériaux et risques pour la santé et l'environnement Soyons vigilantsAvicenn a sorti un petit livre « Nanomatériaux et risques pour la santé et l’environnement : Soyons vigilants« . Un ouvrage très accessible pour comprendre les nanomatériaux et leurs risques associés, dont nous ne pouvons que vous recommander la lecture. Nous tenons également à remercier Mathilde Detcheverry pour le temps généreux qu’elle nous a accordé.

Avicenn (Association de Veille et d’Information Civique sur les Enjeux des Nanosciences et des Nanotechnologies) exerce une veille citoyenne et propose une information transversale et indépendante sur les enjeux sociétaux soulevés par les nanotechnologies afin de permettre aux citoyens et à la société civile de s’informer, prendre part aux débats et décisions concernant les nanos. Elle promeut la transparence et la vigilance dans le domaine nano.

Ecrit par un ergonome incognito

Un ergonome voulait apporter un peu de réconfort dans ce monde de brutes. Il a donc choisi de partager des idées pour mieux vivre son travail. Quel naïf.