NANOTECHNOLOGIE Quand l’infiniment petit investit et transforme la matière

Dotés de propriétés spécifiques, les nanomatériaux sont déjà présents dans de nombreux objets de la vie quotidienne, tels que les pneus de voiture, les textiles, les peluches, le dentifrice, la crème solaire ou les raquettes de tennis, et commencent à être utilisés dans le domaine du Bâtiment dans les vitrages, bétons, peintures, carrelages, conduits aérauliques, interrupteurs... Cependant, face aux nombreuses interrogations qu’ils suscitent quant à leurs effets sur la santé et l’environnement, la prudence s’impose.

DÉFINITION

Que sont les nanoparticules ?

La Commission européenne a défini dans sa recommandation du 18 octobre 2011 le terme « nanomatériau » comme « 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, dans la répartition numérique par taille, présentent une ou plusieurs dimensions externes se situant entre 1 nm et 100 nm ». À partir de là, il reste à savoir quelles nanoparticules sont effectivement utilisées dans le Bâtiment. Or, il existe un réel problème d’information. Certains industriels mettent en avant les propriétés novatrices liées à la taille nanométrique de substances. D’autres n’indiquent pas la présence de nanomatériau et ne communiquent que sur de nouvelles qualités de leurs produits.

PROPRIÉTÉS

Quels sont les avantages pour le secteur du bâtiment ?

Cette échelle du milliardième de mètre confère à la matière des propriétés uniques, totalement différentes des substances de même composition, mais de taille plus grande. Dans le domaine du Bâtiment, nous avons l’exemple du dioxyde de titane qui est blanc à l’état micrométrique, ce qui lui vaut d’ailleurs d’être le pigment le plus utilisé dans les peintures. À une échelle mille fois plus petite, les nanoparticules de dioxyde de titane deviennent transparentes et jouent un rôle de semi-conducteur dans les réactions de photocatalyse. Elles entrent aujourd’hui dans la composition de plusieurs produits autonettoyants : les bétons, les vitrages, les carrelages... mais aussi dans les peintures qui revendiquent une action dépolluante de l’air, même s’il convient de mettre un bémol entre les affirmations des industriels et les performances annoncées. En juin dernier, à l’issue d’un atelier organisé par l’Observatoire de la qualité de l’air intérieur (l’Oqai, NDLR), des réserves ont, en effet, été émises sur l’efficacité et l’innocuité des procédés utilisant la photocatalyse à l’intérieur des bâtiments.
Un autre nanomatériau largement utilisé est le nano-argent pour ses propriétés antibactériennes. S’il est déjà possible d’en trouver dans plus de 500 produits de consommation, des souris des ordinateurs, aux sparadraps, en passant par les chaussettes, les peluches, les parois des frigidaires... la vogue des produits anti- bactériens gagne aussi le Bâtiment, dans les carrelages, les conduits aérauliques, les revêtements de surface, les interrupteurs en milieu hospitalier.
La liste des nanomatériaux utilisés dans le secteur du bâtiment comprend aussi : les nanotubes de carbone dans les bétons à haute durabilité, ou conducteurs de l’électricité, par exemple, pour dégivrer les trottoirs ; les nanoparticules de dioxyde de cérium dans les lasures antivieillissement, etc.

RISQUES

Faut-il craindre pour l’homme et l’environnement ?

Toutes ces technologies représentent évidemment une aventure prodigieuse pour les chercheurs et pour les applications industrielles. Le problème vient du décalage entre la mise sur le marché des nanosubstances et les connaissances toxicologiques et environnementales qui demanderont dix ans, voire quinze ans. L’évaluation des risques sanitaires a toujours une guerre de retard par rapport aux applications industrielles. Sans vouloir être prophète de malheur, nous pourrions être confrontés à une crise du même ordre qu’avec l’amiante. Petite taille, grand danger ?
Les inquiétudes sont en effet nombreuses, car l’innocuité des nanomatériaux est non-démontrée et les données manquent sur l’exposition humaine chronique aux nanoparticules. Leur taille constitue un critère déterminant de pénétration dans les tissus biologiques. Dans le cas de l’amiante, c’est bien le petit diamètre des fibres qui s’est avéré être un élément important de toxicité. Diverses études animales témoignent déjà de la migration des nanoparticules de dioxyde de titane dans différents organes. Présentes dans le sang de souris enceintes, elles traversent le placenta et se retrouvent dans le foie et le cerveau des fœtus. Après une instillation nasale chez le rat, leur passage est possible vers le cerveau par le nerf olfactif. Il a été établi que le TiO2 de taille nanométrique provoque le cancer du poumon chez le rat. Cela a conduit le Centre international de recherche sur le cancer (Circ, NDLR) à classer, en 2007, le dioxyde de titane comme cancérogène possible pour l’homme (catégorie 2B), à la fois sous sa forme nanométrique et micrométrique. Bien que les études animales ne soient pas toujours transposables à l’être humain, elles incitent à la vigilance.
Un autre aspect des particules à l’état nanométrique est de présenter une plus grande surface de contact avec les tissus biologiques. Une particule de 5 micromètres correspond à 12 500 particules de 100 nanomètres (0,1 µm). La surface de contact avec les tissus biologiques est ainsi cinquante fois plus élevée par unité de masse, ce qui accroît la réactivité avec les membranes et molécules biologiques.
Nous avons aussi très peu d’informations sur la tenue des nanoparticules dans les matériaux dans lesquels elles sont intégrées et sur leur possible relargage dans les différents milieux : eau, air, sol. Les industriels ont-ils effectué des tests de lixiviation, c’est-à-dire de lessivage par l’eau de pluie, notamment pour les bétons et les vitrages autonettoyants ?

RÉGLEMENTATION

Que disent les textes ?

L’utilité des nanoparticules réside dans leur taille et non dans leur masse ! Or, les nanomatériaux sont concernés par le règlement Reach seulement lors de l’emploi de quantités supérieures à une tonne par an. Ce poids représente tellement de nanoparticules, que rares seront les entreprises qui auront une obligation d’enregistrement.
Avec le décret du 17 février 2012, la France est l’un des pays en pointe dans ce domaine. Ce texte a rendu obligatoire la déclaration des substances à l’état nanoparticulaire à partir du 1 ^er janvier 2013. Dès 100 grammes, sont concernés les substances produites, distribuées ou importées en France et tous types d’usagers, tels que laboratoires, industriels et même les fabricants des matériaux susceptibles d’en « rejeter dans des conditions normales ou raisonnablement prévisibles d’utilisation ». Le dispositif a pour objet de mieux connaître ces substances et leurs usages, de disposer d’une traçabilité des filières d’utilisation, d’une meilleure connaissance du marché et des volumes commercialisés et enfin, de collecter les informations disponibles sur leurs propriétés toxicologiques et écotoxicologiques.
De son côté, l’Organisation internationale de normalisation (ISO) prépare le premier référentiel de gestion des risques des Noaa, nouvel acronyme pour « Nano-objets et leurs agrégats et agglomérats ».

GARDE-FOUs

Quelles sont les précautions à émettre ?

La maîtrise de l’infiniment petit n’est pas chose facile ! La « nanoprudence » incite à développer des évaluations bénéfice-risque dans le domaine des applications des nanotechnologies à l’homme. Il faut mettre dans la balance d’un côté tous les avantages proposés, qu’ils soient d’ordre technique ou financier, et de l’autre, toutes les conséquences sanitaires et environnementales possibles. Par exemple, au lieu de proposer des peintures qui prétendent épurer l’air intérieur, ne vaudrait-il pas mieux d’abord limiter les sources de pollution et renouveler l’air ?