Riesgos de las nanopartículas en construcción

En el informe emitido por la Agencia Europea para la Seguridad y la Salud en el Trabajo (AESST) en 2009 sobre los riesgos químicos emergentes en el trabajo se estima que se producen 74.000 muertes al año en la Unión Europea asociadas a productos químicos, y que aproximadamente el 15% de los trabajadores manipula productos químicos durante un cuarto de su jornada laboral y el 19% está expuesto a polvo y humos en su puesto de trabajo.

Las nanopartículas se definen nanomateriales como material natural, secundario o fabricado que contenga partículas, sueltas o formando un agregado o aglomerado y en el que el 50% o más de las partículas en la granulometría numérica presenta una o más dimensiones externas en el intervalo de tamaños comprendido entre 1 nm y 100 nm. En casos específicos, y cuando se justifique por preocupaciones del medio ambiente, salud, seguridad o competitividad, el umbral de la granulometría numérica del 50% puede sustituirse por un umbral comprendido entre el 1 % y el 50 % .

Las extraordinarias propiedades químicas y físicas de los materiales a escala nanométrica (elevada resistencia estructural, gran durabilidad de los materiales, propiedades antimicrobianas, facilidad de limpieza de las superficies, etc.) permiten numerosas aplicaciones de los nanomateriales y los nanocomposites en el sector de la construcción, entre las que cabe destacar las siguientes

 Nanomaterial Uso en la construcción Propiedades

Nanotubos de carbón Hormigón Durabilidad, resistencia al agrieta- miento

Materiales cerámicos Mejora las propiedades mecánicas y térmicas

Celdas solares Transmisión efectiva de electrones

Nanopartículas de SiO Hormigón Refuerzo de resistencia mecánica

Materiales cerámicos Refrigerante, trasmisión de la luz, resistencia al fuego

Ventanas Resistencia al fuego, anti-reflejos

Nanopartículas deTiO Cemento Rápida hidratación, incremento del grado de hidratación, auto-limpieza

Ventanas Anti-empañamiento, resistencia la suciedad

Celdas solares Generación de energía de uso privado

Nanopartículas de Fe O Hormigón Incremento de la fuerza de compresión, resistencia a la abrasión

Nanopartículas de Cu Acero Soldabilidad, resistencia a la corrosión

Nanopartículas de Ag Revestimientos pinturas Actividad biocida

En los últimos años están aumentando las opiniones sobre el mayor peligro que las nanopartículas podrían suponer para la salud humana respecto a los materiales equivalentes en tamaño micro; aunque el conocimiento sobre el efecto de las nanopartículas sobre la salud es todavía muy limitado. En cualquier caso, las características de las nanopartículas que parecen tener más influencia en lo relativo a su toxicidad son su tamaño, superficie específica y forma. Debido a su pequeño tamaño, las nanopartículas tienen un comportamiento eléctrico particular, originando una elevada reactividad química, lo que puede generar un mayor impacto sobre el funcionamiento normal del cuerpo humano. Por ejemplo, ciertas nanopartículas pueden inducir efectos inflamatorios (mediante un proceso llamado estrés oxidativo) o se pueden unir a partes específicas del cuerpo entorpeciendo su correcto funcionamiento. Además, por su tamaño, la superficie de las nanopartículas es proporcionalmente mucho mayor que su volumen y masa, lo que las convierte en más reactivas por unidad de masa. El pequeño tamaño de las nanopartículas y el cambio en sus propiedades eléctricas pueden modificar su comportamiento físico.

Respecto a la forma, algunas nanofibras pueden comportarse como agujas y atravesar determinados tejidos, superando barreras que suponen una protección para partículas de mayor tamaño.

En los trabajadores de la construcción, la principal vía de exposición a nanopartículas es la inhalatoria, principalmente durante la realización de tareas de mecanizado sobre nanomateriales en las cuales se puede generar polvo (corte, lijado, taladrado, perforado etc.) o niebla (pulverización de pintura). La vía dérmica también puede ser importante, aunque en menor medida que la vía inhalatoria, en tareas en las que gran parte del cuerpo del trabajador esté en contacto con nanomateriales. Con carácter general, cuanto más pequeña es una partícula, más penetra en los pulmones antes de depositarse. Sin embargo, para las nanopartículas, no siempre se cumple esto; de hecho, se ha observado que una fracción importante de las nanopartículas inhaladas son depositadas en la nariz, y de ellas un importante porcentaje acaba localizándose en el sistema nervioso, el tejido cerebral, el torrente sanguíneo y otros órganos como el corazón y el hígado, donde se pueden producir procesos inflamatorios que lleven a otra serie de efectos secundarios para la salud.
A continuación, se indican los efectos que se han relacionado con el manejo de productos utilizados en construcción que contienen algunas de las nanopartículas mejor estudiadas :

• Nanotubos de carbón− Algunos estudios toxicológicos muestran que pueden tener un comportamiento similar al del amianto en los pulmones. Se observa que este efecto depende de la relación longitud- diámetro de las nanopartículas, el estado de aglomeración, las características superficiales y la presencia de pequeñas impurezas de catalizadores metálicos.
• Nanomateriales de TiO2− Se suele presentar en forma de anatasa o de rutilo, siendo la primera de ellas la que muestra mayores efectos tóxicos. En caso de exposición prolongada a TiO2 en forma de anatasa se han encontrado signos de efectos carcinogénicos, daños para el ADN, efectos en el desarrollo del sistema nervioso central del feto y efectos tóxicos para la reproducción en humanos.
• Nanomateriales de SiO2− Los nanomateriales con SiO2 en forma amorfa parecen ser solubles en agua, no presentan toxicidad y se considera que tienen los mismos riesgos para la salud que en escala no nanométrica. Sin embargo, en función de su forma de producción, estos nanomateriales pueden contener SiO2 cristalino, que resulta muy tóxico y causante de silicosis.
• Nanomateriales de Ag− Al contrario que su forma a escala normal, los nanomateriales de Ag pueden llegar al torrente sanguíneo y alcanzar el sistema nervioso central donde podrían tener importantes efectos adversos para la salud, debido principalmente a la gran superficie de estas nanopartículas que podría dar lugar a una liberación de iones de Ag relativamente elevada.

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