Nachhaltige Innovation von Nanoprodukten

Ähnliche Dokumente
Entsorgung von Nanoabfällen

Klein aber oho. Quelle/Publication: Farbe und Lack Ausgabe/Issue: 10/2010 Seite/Page: 1

VDRI-Veranstaltung Braunschweig

TA-PROJEKTE. Nanotextilien Best Practices für Innovationen

Einschätzungen zu Nano -Textilien und Entwicklungstrends

Regionaler Arbeitskreis für Arbeitssicherheit Göttingen

Wissen auf der Nanoskala für die Mikroebene nutzen

nano textiles Grundlagen und Leitprinzipien zur effizienten Entwicklung nachhaltiger Nanotextilien

Mikrosiebe mit foulingabweisenden Nanobeschichtungen und UV-Entkeimung für die Mikrofiltration

Sol-Gel Schichten aus Thüringen veredelt mit antimikrobiellem Nanosilber. Gregor Schneider ras materials GmbH

Integration von Nanopartikeln in Textilien

Funktionale Lacke und Beschichtungen durch Verwendung Nanopartikel-enthaltender Additive. Dr. Michael Berkei, Leiter Nanotechnologie, BYK

Toxikologie/Ökotoxikologie von Nanomaterialien. Dr. IreneTesseraux

Uni Konstanz - Kristallinität als Schlüsselfunktion

Nanosilber. Chancen & Risiken für Mensch & Umwelt!? Expertengespräch Nanotechnologie - immer und überall? Mainz, 28. November 2012 Dr.

Fortschritte bei der Synthese anorganischer Nanoröhren und Fulleren-artiger Nanopartikel

freier Wissenschaftler (ex Syngenta)

Neue Produkte eröffnen neue Märkte

Wasserstoffspeicherung auf der Basis von Nanomaterialien

Nutzen und Sicherheit von Nanomaterialien: Schmutzabweisende Textilien. Dr. Carolin Kranz Verbands- und Regierungsbeziehungen

Nanomaterialien in Lebensmittelverpackungen: Anwendungsbereiche und Chancen

Erfahrungen bei Expositionsmessungen am Arbeitsplatz

Der Weg von der Philosophie zur Realität. Die Verantwortung von Industrieunternehmen für die Nachwelt am Beispiel von Michelin

Nano-Textilien. Einleitung

Chemikalienrichtlinie

VCI Dialog Nanomaterialien am Arbeitsplatz

3D Konforme Präzisionsbeschichtungen für den Korrosionsschutz effektive Werkzeugbeschichtungen

Feinste Pulver aus der Flamme

Unternehmenscamp F 11

Nanomaterialien! Fluch oder Segen? AK AUG IG Metall Rhein-Neckar

Dr. Jan Beringer Hohenstein Institute Expertengespräch Nanotechnologie Rathaus der Stadt Mainz 28. November 2012 Mainz COMPETENCE IN TEXTILES

VCI Stakeholder Dialog Nanomaterialien am Arbeitsplatz. Frankfurt, 19. April 2007

Chancen und Risiken der Anwendung von Nanotechnologien im Baubereich

Wissensplattform Nanomaterialien

Nanomaterialien in Textilien: Umwelt-, Gesundheits- und Sicherheits-Aspekte

Nanomaterialien in Verpackungen Potential und Risiken?

Bildreportage: Sicherheit geht vor Nanopartikel im Produktionsprozess

Nanotechnik als Oberflächenschutz. Version Nanotechnik als Oberflächenschutz 1

Was ist Nanotechnologie?

Nanotechnologie-Kompetenz bei Degussa

NANOTECHNOLOGIE Chance oder Risiko?

Nanotechnologie: Ergebnisse der ersten deutschen Verbraucherkonferenz Dr. René Zimmer

Informations- und Dialogveranstaltung Energiewende und REACH BAuA, Dortmund, Erfolgreich substituieren wann und wie geht das?

Zertifizierung mit dem Nordischen Schwan für Druckereien Vertiefendes Material //1// Warum der Nordische Schwan? Fünf einfache Gründe

Produktübersicht MICROGARD 2300 MICROGARD

Silbernanomaterialien

Minimierung von Wirkstoffverfrachtungen

Frein-Filet EpoTime Lockerungsdrehmomente von 10 mnm bis 40 mnm

Räumliche und technische Ausstattung

Kapitel 1 EINFÜHRUNG: WINZIGE WELTEN, WERTVOLLE WIRKUNGEN

ROHSTOFF ODER ABFALL? Was ist der Unterschied?

BIOMATERIALIEN UND BIOLOGISIERUNG

(100%ige Tochtergesellschaft der Cetelon Lackfabrik)

Ministerium für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz Baden-Württemberg 2013

Selbstreinigende Oberflächen: Nanotechnologie für Jedermann

Wissen. Von Michael Bauchmüller und Katrin Blawat. 1 von :57

Anforderungen an die Materialeffizienz unter der Ökodesign-Richtlinie und ihre Überwachung

Nanomateralien Aktueller Kenntnisstand zu möglichen gesundheitlichen Gefährdungen

Der neue weltweite Standard im Kunstrasen-Recycling

Welche Instrumente zur Informationsweitergabe gibt es?

Flexibles Schichtsystem in der Produktion ein betriebliches Beispiel

SICHERHEITSDATENBLATT

Glasrecycling Ein Beitrag zur Ressourcenschonung

Hybride Wasserreingung mit nano-optimierten Aufbereitungsverfahren

Mehr Ressourceneffizienz durch Nanotechnologie. Dr. Norbert Münzel

präsentiert Ihnen die Oberflächen-Technologie des 21. Jahrhunderts TITAN Shield Photokatalytisches Titandioxid TiO2

Kabelgitterbahnen. für wirtschaftliche Anwendungen

Auf eigene Gefahr Nano in Verbraucherprodukten

Sicherheitsdatenblatt gemäß Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (geändert durch Verordnung (EU) Nr. 453/2010)

Advanced Compounding Rudolstadt GmbH

Wachstum und Eigenschaften von dünnen Schichten

Produkte für die Automobilindustrie

Kleine Zwerge ganz groß

HOLZPFLEGE Innenbereich - farblos

SMA Leitbild Nachhaltigkeit

Innovation 5CE. WE-EF Copyright

Deutsche Wertarbeit. Begriffsbestimmungen

Nanoanalytik Möglichkeiten und Grenzen bildgebender Verfahren

Nanotechnologie. Roundtable 2006, Nanotechnologie. Was ist Nanotechnologie, wem nützt sie? Referent: Dr. Albert von Däniken, Ecosens AG

Die Revolution bei Möbelbezugsstoffen!

Cradle to Cradle -Design bei Verpackungen easyfairs, Hamburg, Tom Meier

Sicherheitsdatenblatt

TragekomforT statt HiTzesTress gore-tex feuerwehrschutz- kleidung mit airlock spacer TecHnologie gore-workwear.com

Thurgauer Technologieforum Oberflächentechnik Schlüsseltechnologie für viele Branchen

AeroBasalt - Erforschung eines energieeffizienten, ultraleichten, recycelbaren Faserverbundwerkstoffes aus Basaltfasern und Silikat-Aerogelen

Spaß & Wissenschaft Fun Science Gemeinnütziger Verein zur wissenschaftlichen Bildung von Kindern und Jugendlichen

Mehr als Papier. Paper Management. Mehr als Papier. Schwarze Zahlen statt grüner Worte

NanoDialog Chancen und Risiken von Nanomaterialien

TechnologiePark Mittweida, Sitz der Fa. M&T Verbundtechnologie GmbH

NanoDialog Chancen und Risiken von Nanomaterialien. Dr. habil. Uwe Lahl Ministerialdirektor im BMU

"NANO" eine Dimension mit hohem didaktischen Potenzial für den Chemieunterricht

Nutzen von Ressourceneffizienz im Lebenszyklus am Beispiel Transport/Verkehr

Moderne Oberflächentechnologie im Jahr 1900

Nanoefficiency / Effiziente Wassertechnik mit funktionalen Oberflächen

Chemie aquatischer Systeme. Herbstsemester 2013

Mediterraneo Modulare Pflanzsysteme

Ganzheitliches Life Cycle Management

PURAVIS. Umweltfreundliche optische Glasfasern

RESOURCES Institut für Wasser, Energie und Nachhaltigkeit

Bildreportage: Gedruckte Nano-Leuchten

Transkript:

Materials Science & Technology Nachhaltige Innovation von Nanoprodukten C. Som, M. Halbeisen Nachhaltige Produkte keine schädliche Wirkung für Mensch und Umwelt hohe Produkte-Qualität Minimierung der Fehlinvestitionen Nachhaltige Innovation bedeutet maimaler Nutzen und minimale Risiken 2

Risiko für Mensch und Umwelt Risiko = schädliche Wirkung Eposition Das Risiko kann minimiert werden, indem die schädliche Wirkung und/oder die Eposition minimiert werden. 3 Ausgangslage Nanomaterialien ermöglichen neue oder verbesserte Eigenschaften für Produkte - am Beispiel von Tetilien: antibakteriell verstärkt flammhemmend Färbbarkeit UV-Schutz leitend wasserabweisend selbstreinigend anti-static Die Wirkungen der synthetischen Nanopartikel (NP) auf die Gesundheit und Umwelt sind noch unklar Sichere Produkte: Solange die Wirkung der NP auf die Gesundheit und Umwelt unklar sind, muss die Eposition gegenüber unabsichtlicher Freisetzung von NP aus Podukten während des Produkte-Lebenszyklus minimiert werden. 4

Risiken Lebenzyklus des Produktes Eposition Produktion Nutzung Entsorgung Schicksal der NP Ressourcen Wirkung Technosphäre: Kläranlage, Kehrichtverbrennung, Deponie, Recycling Systeme Biota NP - Freisetzung Umwelt-Kompartimente: Wasser, Boden, Luft Mensch Abfälle 5 Nanomaterialien (NM) Nanomaterialien Synthetische Nanopartikel (NP) ( nano-objects, ISO 2008) Nanostrukturierte Materialien Materialien mit Nanopartikel z.b. Nanokomposite Materialien ohne Nanopartikel z.b. nanoporöse Fasern oder Beschichtung z.b. nanometer dünne Schichten 6

Einbettung der NM in Tetilien Faserherstellung mit NP Nanotetilien ihre Funktion basiert auf Nanomaterialien Veredelung mit NP Nanotetilien ohne NP Nanokomposit-Fasern mit NP Nanofasern mit NP NP an der Faseroberfläche NP in einer Beschichtung auf der Faseroberfläche Nanofasern aus Kohlenstoffnanoröhrchen Nanometer dünne Beschichtungen Mikrometer dünne Beschichtungen mit Nanostrukturen Nanostrukturierte mikrometer grosse Partikel auf der Faseroberfläche oder in der Beschichtung Nanofasern ohne NP Selbstorganisierende Monoschichten Mikro- und nanostrukturierte Faseroberflächen Nanoporöse Fasern oder Beschichtungen Nanostrukturierte Oberflächen 7 Interne Freisetzungsfaktoren - Design Ort der Einbettung der NP: in Faser an Faseroberfläche in Beschichtung Bindung zwischen NP und Fasermaterial: kovalente Bindung ionische Bindung Wasserstoffbrücken Van-der-Waals-Kraft Art des NP: photokatalytisch aktiv/nicht aktiv NP Funktionalisierung des NP Benetzbarkeit der NP Art des Fasermaterials: physikalische und chemische Eigenschaften des Fasermaterials Querschnitt der Fasern Kompatibilität von Fasermaterial und Beschichtung 8

Eterne Freisetzungsfaktoren Eterne Einwirkung mechanisch (z.b. Reibung, Druck) UV Produkt-Lebenszyklus Produktion Nutzung Entsorgung Wasser Schweiss Mikroben Lösungsmittel Detergentien Hitze Materialalterung 9 Minimale Eposition: Stabile Integration Stabilitätsfaktoren Stabilität der Integration der NP tendenziell höher tendenziell tiefer Ort der NP in der Faser an der Faseroberfläche vollständig in der Faser eingebettet im Kern einer Kernmantelfaser in der Faser nur teilweise in der Faser eingebettet im Mantel einer Kernmantelfaser in der Beschichtung in beschichteter Faser in unbeschichteter Faser Bindung zwischen NP und Tetil kovalent nicht kovalent Eigenschaft der NP nicht photokatalytisch photokatalytisch Benetzbarkeit hoch Benetzbarkeit tief Eigenschaft des Tetils resistent gegenüber Reibung NP in fleibler Beschichtung wenig resistent gegenüber Reibung NP in spröder Beschichtung 10

Zwischenbilanz Unabsichtliche Freisetzung der NP oder anderer nanoskaligen Materialien während jeder Phase des Produkt-Lebenszyklus möglich Viele verschiedene NP und Nanomaterialien in Tetilien einsetzbar Abklärung der Wirkung auf Mensch und Umwelt und technische Systeme dauert noch Jahre. Unabsichtliche Eposition beeinflussbar durch das Design der Tetilien und der Berücksichtigung der äusseren Einwirkungen über den Produkt- Lebenszyklus Je weniger NP unabsichtlich freigesetzt werden, desto höher ist die Produktequalität nachhaltige Nanotetilien = hohe Produktequalität 11 Chancen und Risiken sinkender/steigender Energie- und Material-Verbrauch Einsatz/Substitution von gefährlichen Substanzen Einsatz nachwachsender Ressourcen sinkende /steigende Ausbeutung und Verlust von seltenen Ressourcen produktübergreifende Kontaminierung vereinfachtes/erschwertes Recycling Produktion Nutzung Entsorgung Ressourcen NP - Freisetzung Abfälle Technosphäre: Kläranlage, Kehrichtverbrennung, Deponie, Recycling Systeme Umwelt-Kompartimente: Wasser, Boden, Luft Biota Mensch 12

Schlussfolgerungen Die systematische Abschätzung der Chancen und Risiken eines neuen Produktes über den Produktlebenszyklus fördern nachhaltige Produkte von hoher Qualität und Funktionalität. Neben den Risiken für die Gesundheit und Umwelt können auch weitere Risiken minimiert werden: Fehlinvestitionen in wenig ertragreiche Entwicklungspfade Probleme mit zukünftiger Gesundheit/Umwelt/Abfall-Regulation teure Materialien hoher Energieverbrauch und schlechte Konsumenten-Akzeptanz. nachhaltige Nanotetilien = erfolgreiche Produkte 13 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dieses Projekt wurde finanziert durch: Weitere Information: www.empa.ch/nanosafetetiles 14