Les nanomatériaux
Mis à jour le | Commissariat général au développement durable
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Des substances omniprésentes aux usages très variés
Les nanomatériaux sont des substances composées de particules, ayant au moins une dimension de l’ordre du nanomètre (nm), c’est-à-dire un milliardième de mètre, et au plus de 100 nm. La Commission européenne, dans sa recommandation du 18 octobre 2011, préconise la définition suivante : « matériau naturel, formé accidentellement ou manufacturé, contenant des particules libres, sous forme d’agrégat ou sous forme d’agglomérat, dont au moins 50 % des particules, dans la répartition numérique par taille, présentent une ou plusieurs dimensions externes se situant entre 1 nm et 100 nm. Dans des cas spécifiques, lorsque cela se justifie pour des raisons tenant à la protection de l’environnement, à la santé publique, à la sécurité ou à la compétitivité, le seuil de 50 % fixé pour la répartition numérique par taille peut être remplacé par un seuil compris entre 1 % et 50 % ».
L’emploi de ces substances est en plein essor. En effet, leurs propriétés sont utilisées dans des domaines stratégiques et innovants : industrie, pharmacie, cosmétique, agroalimentaire, construction, énergie, technologies de l’information et de la communication, automobile, aéronautique. Les applications liées à leur taille et à leur structure sont nombreuses :
- nanoparticules utilisées dans les additifs alimentaires, les peintures, les cosmétiques, les encres, les pneumatiques ;
- noirs de carbone utilisés comme pigment noir dans les encres d’imprimerie, également pour renforcer les produits de caoutchouc tels que les pneus et les câbles ;
- nanocapsules utilisées dans les médicaments, textiles, traitement des eaux usées ;
- fullerènes utilisés dans les mascaras, crèmes de beauté, les polymères, le stockage de l’hydrogène ;
- nanofils utilisés pour la transmission de signaux électriques, optiques et chimiques ;
- nanotubes de carbone utilisés pour renforcer les matériaux composites, les céramiques et textiles, vecteurs de médicaments ;
- nanocouches utilisées dans les revêtements de surfaces pour leur donner des propriétés anti-adhésives, auto-nettoyantes, résistantes à l’abrasion ;
- nanocomposites incorporés dans des matériaux pour leur donner des propriétés mécaniques, optiques, magnétiques, thermiques particulières.
Des quantités importantes, fabriquées et importées, utilisées par l’agriculture, la chimie et l’agro-alimentaire
Le développement rapide des nanomatériaux et leur usage dans de nombreux produits de consommation courante les rendent désormais omniprésents. L’exposition de la population à ces substances est ainsi quotidienne, que ce soit via l’alimentation, la prise de médicaments, l’utilisation de cosmétiques ou les textiles. Les voies d’exposition identifiées pour l’homme sont les voies respiratoire, cutanée et digestive.
En 2016, 1 400 entités françaises (fabricants, importateurs, distributeurs, utilisateurs) ont déclaré, dans le registre « R-Nano » (système de déclaration des substances à l’état nanoparticulaire), la fabrication de 304 300 tonnes et l’importation de 120 000 tonnes de nanomatériaux, correspondant à 275 catégories de substances. Sans tenir compte des quantités exportées, car non déclarées dans le registre R-Nano, les substances produites et importées représentent 6 kg par habitant et par an. La somme des quantités fabriquées et de celles importées, diminue de 14 % entre 2012 et 2016. La production française évolue de 24 % sur la période 2012-2015, puis diminue de 13 % entre 2015 et 2016, revenant au niveau de 2014. Les importations de nanomatériaux subissent une forte diminution (- 43 %) sur la période 2012-2016.
Source : Anses ; DGPR. Eléments issus des déclarations des substances à l'état nanoparticulaire. Rapports d'étude 2014, 2015, 2016 et 2017
Traitement : SDES, 2018
En 2016, en France, les cinq premiers secteurs d’activité produisant la majorité des quantités de nanomatériaux sont :
- le secteur de la fabrication de produits chimiques de base, de produits azotés et d’engrais, de matières plastiques de base et de caoutchouc synthétique ;
- l’industrie chimique ;
- la fabrication de colorants et de pigments ;
- la fabrication d’autres produits chimiques inorganiques de base ;
- l’exploitation de laiteries, la production de fromage.
Source : Anses ; DGPR. Éléments issus des déclarations des substances à l'état nanoparticulaire. Rapports d'étude 2016 et 2017
Traitement : SDES, 2018
Par ailleurs, les nanomatériaux sont majoritairement utilisés majoritairement dans l’agriculture (pesticides). En 2016 cet usage représente 58 % des déclarations relatives aux catégories de produits chimiques dans lesquels les nanomatériaux sont intégrés. Les cosmétiques et produits de soin personnel arrivent au 2ème rang (10,4 % des déclarations), devant les revêtements et peintures, solvants, diluants (10,3 % des déclarations).
Ressources
REACH et les nanomatériaux
« On entend par « nanomatériau » un matériau naturel, formé accidentellement ou manufacturé contenant des particules libres, sous forme d’agrégat ou sous forme d’agglomérat, dont au moins 50 % des particules (ce seuil peut être abaissé à 1% dans des cas spécifiques), dans la répartition numérique par taille, présentent une ou plusieurs dimensions externes se situant entre 1 nm et 100 nm ».
Fiche toxicologique du dioxyde de titane
Il existe de multiples variétés de dioxyde de titane qui diffèrent notamment en fonction de leurs formes cristallines et de leurs granulométries.
R-Nano
R-Nano permet aux fabricants, importateurs et distributeurs de plus de 100 g de substances à l’état nanoparticulaire (nanoparticules, nanomatériaux ou nanotechnologies) d’effectuer la déclaration obligatoire concernant les quantités produites, importées ou distribuées.
Nanomatériaux
L’essor industriel des nanomatériaux manufacturés s’accompagne d’interrogations sur leurs risques éventuels pour la santé. En parallèle, le nombre de travailleurs exposés augmente.