Pożyteczny dwutlenek tytanu: czy jest bezpieczny?
Dwutlenek tytanu to jeden z „cudownych" materiałów współczesnej technologii. Przydaje się w roli katalizatora w wielu procesach chemicznych, stosowany jest także jako środek antybakteryjny i domieszkowany do farb, czy nawet w „cudownych" szczoteczkach do zębów, nie wymagających pasty. Jednym z ciekawszych zastosowań jest jego zdolność do neutralizowania szkodliwych tlenków azotu, na przykład emitowanych przez samochody. Naukowcy z Uniwersytetu w Eindhoven odkryli, jak domieszkować dwutlenek tytanu (TiO2) do betonu, uzyskując drogi które same neutralizują niemal połowę spalin samochodowych.
Beton nasz powszedni
Rozwiązania takie i podobne są już komercyjnie dostępne w postaci domieszkowanego dwutlenkiem tytanu betonu, asfaltu, tynków czy kostki brukowej. Niestety, pojawiają się wątpliwości co do bezpieczeństwa zdrowotnego takich technologii. Domieszkowany TiO2 jest bowiem zwykle w postaci nanocząsteczek, które mogą być szkodliwe po dostaniu się na przykład do płuc. Wątpliwości podnosi między innymi doktor Anne Beeldens z Belgijskiego Centrum Badań Drogowych (Belgian Road Research Centre). Wraz ze współpracownikami testuje ona efektywność kostki brukowej z dwutlenkiem tytanu w eliminowaniu zanieczyszczeń. Cząsteczki TiO2 używane w badanej technologii mają rozmiar 15 nanometrów, ale taki rozmiar jest mało efektywny. Dla najlepszego efektu zmodyfikowano technologię tak, aby nanocząstki zbijały się w konglomeraty o wielkości półtora mikrometra. Taka struktura zapewnia najlepszą powierzchnię efektywną, bo aż 225 metrów kwadratowych na gram. Jednocześnie takie cząstki powinny być bezpieczniejsze dla środowiska, ponieważ są ściślej spojone z betonem i nie powinny się z niego uwalniać.
Nie ma jednak pewności, jaki będzie długotrwały efekt użytkowania takich powierzchni. Czy wieloletnie ścieranie nawierzchni nie spowoduje uwalniania cząstek dwutlenku tytanu? Czy zbite konglomeraty cząstek nie będą się rozpadać na mniejsze? Jak wykazano w badaniach laboratoryjnych, jeszcze cząstki o wielkości 700 nanometrów rozpadają się w płucach na mniejsze i wchłaniają do organizmu.
Nie tylko TiO2
Te same wątpliwości dotyczą innych nanocząstek, jakie bada doktor Anil Kumar Suresh wraz ze współpracownikami z Biological and Nanoscale Systems Group w amerykańskim Oak Ridge National Laboratory. Na podobnych zasadach stosuje się bowiem nanocząstki złota (Ag), tlenku cynku (ZnO) i dwutlenku ceru (CeO2). Dr Suresh tłumaczy, że szkodliwość nanocząstek jest trudna do określenia, zależy bowiem od bardzo wielu czynników: rozmiaru, kształtu, technologii produkcji i zastosowanych chemikaliów, związków chemicznych, które mogą pozostawać na ich powierzchni. Oszacowanie szkodliwości materiału pochodzącego od jednego producenta nic nam nie mówi o właściwościach formalnie takiego samego materiału, ale pochodzącego z innej firmy. Producenci tymczasem nie udzielają informacji o przeznaczeniu produktów, sposobach produkcji, czy transportu.
W przypadku dwutlenku tytanu większość rodzajów nanocząsteczek jest szkodliwa, z wyjątkiem tych wytwarzanych metodami biologicznymi (przez grzyby lub bakterie, które prawdopodobnie pokrywają nanocząstki ochronnymi proteinami). Jednak wszystkie komercyjnie dostępne nanocząstki TiO2 produkowane są metodami chemicznymi. Co więcej, promieniowanie radiowe zwiększa ich szkodliwość nawet od dwudziestu do czterdziestu razy.
Tymczasem domieszkowanie materiałów dwutlenkiem tytanu i innymi katalizatorami jest coraz bardziej powszechne, a nie ma właściwie żadnych badań nad długotrwałymi efektami ich stosowania. Nawet biorąc za dobrą monetę zapewnienia producenta, że mikrocząstki TiO2 nie mogą uwolnić się z materiału, pozostaje zbyt wiele niewiadomych. A tymczasem może się okazać, że długofalowe efekty okażą się brzemienne w skutki, jak to ostatnio dzieje się z ponoć „całkowicie bezpiecznym" Bisfenolem A.
Komentarze (0)