Utveckling av en svensk påverkansplattform för
Utveckling av en svensk påverkansplattform för nanosäkerhet och nanomaterial Rapport 1: Kartläggning av svensk kompetens, behov och prioriteringar VINNOVA 2014-01744 Utveckling av en svensk påverkansplattform för nanosäkerhet och nanomaterial Rapport 1: Kartläggning av svensk kompetens, behov och prioriteringar VINNOVA 2014-01744 Rune Karlsson, NordMiljö AB Åsalie Hartmanis, SwedNanoTech Layout: Stina Bergström 2015 Förkortningar Innehållsförteckning Summary6 Introduktion8 Projektets syfte och mål9 Arbetssätt9 EU-kommissionens beredningsprocess10 Nationell finansiering 12 Finansiering genom FP6, FP7 och H202012 Horisont 2020 NMP12 Kartläggning av svensk kompetens och nyckelaktörer inom NMP 15 Syntes och nanotillverkning21 Fysikalisk-kemisk karakterisering25 Hälsoeffekter, nanotoxikologi och arbetsmiljö29 Yttre miljö30 Riskanalys (RA), livscykelanalys (LCA), kommunikation och policyfrågor Kartläggning av svenskt kunskaps- och teknikbehov 31 32 Svenska styrkeområden34 Svenska prioriteringar inom kommande H2020 NMP utlysningar 34 Slutsatser37 Referenser38 Bilagor39 Nationell och EU FP6, FP7 forskning med svenskt deltagande 39 Nanoteknologiföretag 42 Ideella organisationer 45 ANS EeB EIB EMIRI FOI FoF FP GU H2020 ICT IVL NMC NMP RA KI KTH LCA LfM LiTH LU HES OECD NSC NRC ISO ETP KET ELSA PC PPP RTOs SIS SMF SP SPIRE SU TK KemI UU VP WWF Applied Nano Surfaces Energi-efficient Buildings European Investment Bank Energy Materials Industrial Research Initiative Totalförsvarets forskningsinstitut Factories of the Future Framework Programme Göteborgs universitet Horizon 2020/Horisont 2020 Information and Communication Technology Institutet för vatten och luftvårdsforskning Nanometerkonsortiet Nano, material och produktion Riskanalys Karolinska Institutet Kungliga tekniska högskolan Livscykelanalys Läkare för Miljön Linköpings tekniska högskola Lunds universitet Human, environmental, safety Organisation for Economic Cooperation and Development NanoSafety cluster Neuronanoscience research center International Organization for Standardization Europeisk teknikplattform Key Enabling Technology (möjliggörande teknik) Etiska, legala och sociala aspekter Programme Committee Public Private Partnership Research and Technology Organisations Swedish Standards Institute Små och medelstora företag Sveriges tekniska forskningsinstitut (tidigare Statens provningsanstalt) Sustainable Process Industry through Resource and Energy Efficiency Stockholms universitet Teknisk kommitté Kemikalieinspektionen Uppsala universitet VINNOVA Policy World Wildlife Foundation 5 Summary This report gives a first overview on main key experts, competences, needs and priorities existing in Sweden in the field of nanoscience, research and technology, in particular related to human, environmental and safety issues (HES). The purpose is to provide a strong expert record required to develop and establish a national advocacy platform that can mobilize key actors, suggest new research priorities for future calls and finally lead to an increased participation of Swedish research organizations, industries, governmental institutes and nongovernmental organizations within the new EU Horizon 2020 NMP and other similar research and innovation programmes. Introduktion Det övergripande målet för nanosäkerhet är att öka vår förståelse för hur nanotekniktillämpningar utvecklingsfasen och de varken producerar eller importerar produkter som innehåller nanomaterial i påverkar människa och miljö vid råvaroproduktion, tillverkning, hantering, användning, avfallsbehandling kommersiell skala. och återvinning så att utvecklingen sker på ett hållbart sätt som kan accepteras ur både hälso-, miljöoch samhällsperspektiv. VINNOVA har i en av sina rapporter (VP2010:01) påpekat att en förutsättning för Medicinsk-tekniska produkter samt solpaneler har i vissa fall kommit till skedet färdig konsumentprodukt. att nanoteknikområdet ska få större legitimitet är att riskhantering och säkerhetsfrågor tydligt integreras Det kan förväntas förekomma yrkesmässig exponering vid tillverkning, och i fallet av medicin-tekniska i innovationsprocessen. produkter och läkemedel även konsumentexponering. Vad gäller elektronik, solpaneler och framtida ljuskällor kommer möjligtvis miljöexponeringen vara mer bekymmersam än konsumentexponering. NordMiljö AB och SwedNanoTech har fått i uppdrag av VINNOVA att utveckla en påverkansplattform Men forskningen om exponeringen vid arbetsplats och konsumtion hänger fortfarande bakom den för att påverka Horisont 2020 (H2020) programmen så att de bättre passar svenska intressen och på så allmänna utvecklingen. sätt öka svensk deltagande. Syftet med denna rapport är att kartlägga svensk forskningskompetens för säkerhetsaspekter med nanomaterial. Särskilt forskning om risker för hälsa och miljö identifieras Men nanoteknik är inte en enskild bransch. Tekniken används på olika sätt och i varierad utsträckning detaljerat i denna kartläggning. inom skilda sektorer i Sverige och utomlands. Det är därför nödvändigt att prioritera och intensifiera forskning om hälso- och miljörisker samt utveckla svensk teknisk innovation inom nanoområdet (safe- En litteraturgenomgång visar att bara en liten del av den nuvarande forskningen berör risker med by-design) på ett ansvarsfullt och hållbart sätt. nanomaterial. De tre svenska universitet som har publicerat mest om nanomaterial (tillämpad forskning, grundforskning och riskforskning) är Lunds universitet, Chalmers tekniska högskola och Kungliga Tekniska Högskolan. När det gäller enbart publikation av forskning om risker med tillverkade nanomaterial är Karolinska Institutet mest produktivt. Vad gäller forskning om icke avsiktligt tillverkade nanomaterial, så kallade ultrafina partiklar, identifierades Lunds universitet som mest produktivt. Huvuddelen av riskforskning kring nanomaterial adresserar nanopartiklar av metaller, metalloxider och kolnanorör. Projektets syfte och mål Syftet med projektet är att i ett första steg skapa ett brett underlag för att utveckla en nationell påverkansplattform om nanosäkerhet och nanomaterial, som ska leda till att mobilisera svenska nyckelaktörer inom dessa områden, identifiera relevanta prioriteringar ur svensk synpunkt, formulera en nationell samsyn och strategi och skapa effektiva kanaler till EU-kommissionen för att påverka Som exempel har forskningsanslagen under 2010 från tolv olika svenska forskningsfinansiärer identifierats (KemI Report Nr 5/12). Sammanlagt delade dessa ut nära 412 miljoner kronor till nanomaterialforskning under detta år. Mindre än fem procent av dessa medel riktades till forskning om riskerna med nanomaterial eller etiska, regulatoriska och sociala aspekter av nanoteknik. Finansiering inom det europeiska ramprogrammet där H2020 ingår har varit och är fortfarande en viktig finansieringskälla för svensk forskning om nanoteknik. kommande utlysningar inom framförallt H2020 programmet Nano, Material och Produktion. Plattformen ska utvecklas till ett viktigt verktyg för att påverka tematiska prioriteringar inför kommande utlysningar och på så sätt förbättra förutsättningarna för ökat deltagande av svenska aktörer inom NMP men även inom andra H2020 program med anknytning till nanoteknologi. Arbetssätt Identifiering och kartläggning av svenska aktörer och styrkeområden samt svenska prioriteringar har När det gäller andra program, t. ex. inom life science och medicin, fokuseras utvecklingen främst på medicintekniska produkter och läkemedel. Inom energi och miljöteknik är solfångare, ljuskällor och energilagring viktiga tillämpningar. Det är något vanligare att svenska företag själva producerar de nanomaterial som används än att de köper in dem från externa tillverkare. De typer av material som svenska företag tycks fokusera på i sin forskning och utveckling är i huvudsak metaller och metalloxider. Kolnanorör används också i många tillämpningar. En stor del av de företagen är fortfarande i 8 gjorts genom studier av forskningsfinansiärernas webbsidor samt enkäter och intervjuer med forskare och andra verksamma inom nanoteknologifältet. Under projekttiden har även tre workshoppar arrangerats för att identifiera svenska styrkeområden och prioriteringar. I det här sammanhanget har det även varit viktigt att ta hänsyn till den kompetens som svenska experter bidrar med inom internationella organisationer såsom OECD, NSC (EU:s NanoSafetyCluster), ISO etc. 9 Kopplat till PC finns en rådgivande grupp (NMP Advisory Group) som har till uppgift att stödja PC under utarbetandet av Horisont 2020 NMP arbetsprogrammet. Råd ges om relevanta mål och vetenskapliga, tekniska och innovationsprioriteringar i form av yttranden, rekommendationer eller rapporter. Den rådgivande gruppen fattar inte bindande beslut. En annan grupp är Expertgruppen för nanoteknologi “High level group on nanotechnology”. Gruppen hanterar frågor som är generella för Horisont 2020; har övervägt input från industriella intressenter, forskning och teknikorganisationer (RTOs), den akademiska världen och innovationsspecialister och har tagit vara på erfarenheterna från den första ansökningsomgången i NMP i Horisont 2020. För att utveckla den underliggande strategin bakom arbetsprogrammet för NMP används flera andra olika källor: Figur 1: De olika beredningsgrupperna som är involverade i framtagingen av arbetsprogrammet NMP. • Samråd med europeiska teknikplattformar (ETPs); • Forsknings/innovations planer som utvecklats av de tre offentligt-privata partnerskap (PPPs) inom NMP området: Framtidens Fabriker (FoF), Hållbar processindustri (SPIRE) och Energieffektiva (Källa: VINNOVA) byggnader (EeB); • EU-kommissionens beredningsprocess Forsknings-/innovationsplaner som har utvecklats av “cross-ETPs”, som kombinerar input från flera europeiska teknikplattformar som är relevanta för NMP aktiviteter: Alliansen för material, Nanofutures, Utvecklingsplan för biomaterials, Utvecklingsplan för Metallurgi , Nano High-Level Strategin för att implementera nästa NMP arbetsprogram (2016-2017) kommer att inriktas på att stödja gruppen, Initiativet för forskning om industriella energi material (EMIRI) och Nanosäkerhets klustret EU: s tillverkningsindustri, framförallt genom teknikutveckling och innovativa material för att säkerställa hållbar ekonomisk tillväxt, skapa nya arbetstillfällen, uppnå klimat- och energimålen och säkerställa adekvat miljöskydd. (NSC); • Erfarenheter från övergripande KETs verksamheter (Key Enabling Technologies – viktiga möjliggörande tekniker): nanoteknik, mikro- och nanoelektronik, fotonik, avancerade material, industriell bioteknik och avancerade tillverkningssystem. Sådana erfarenheter ger viktiga bidrag till Kommissionens beredningsprocess är uppdelad i flera olika steg, där olika konstellationer kan vara med och påverka innehållet i arbetsprogrammet. I figur 1 visas en schematisk bild av processen och de olika involverade grupperna. Av tabell 1 framgår de svenska representanterna i de viktigaste nya tekniska lösningar och produkter. • Bilaterala diskussioner med EIB (Europeiska Investeringsbanken). beredningsgrupperna för H2020. Programkommittén (PC) är bland annat ansvarig för: Namn Organisation Beredningsgrupp Ulf Holmgren VINNOVA Programkommittén • Att att artikulera nationella positioner; Mikael Gröning Näringsdepartementet Programkommittén • Att föreslå ämnesområden / vägledande prioriteringar /tillägg / ändringar för nästa utlysning; Helena Berg AB Libergreen NMP Advisory Group • Att besluta om innehållet i de (tvååriga) arbetsprogrammen; • Godkänna utvalda projekt för finansiering. Åsalie Hartmanis SwedNanoTech High level group on nanotechnology Tabell 1: Svenska representanter i beredningsgrupper för H2020. 10 11 Nationell forskning och finansiering Nanovetenskap och Nanoteknik omfattar långsiktig tvärvetenskaplig forskning för att ge ny kunskap om nanorelaterade fenomen, processtyrning samt utveckling av forskningsverktyg. Prioriterade områden: De viktigaste nationella nyckelaktörer och deras forskningsomraden inom NMP och nanosäkerhet återfinns i bilaga 1, tabell 2. Den omfattar både forsknings kring risker med tillverkade nanomaterial • Kunskapsuppbyggnad kring nanorelaterade fenomen; och oavsiktligt bildade material i nanoskala, samt ger referenser till forskningsprojektens akronymer • Utveckla nya nanostrukturer, system och material med hjälp av denna kunskap; eller registreringsnummer. Detaljerad information om dessa projekt kan hittas på respektive forsknings- • Ökad kunskap om, samt söka efterlikna nanorelaterade fenomen i naturen; finansiärs webbsida. Eftersom en betydande del av riskforskning i Sverige är offentligt finansierad, förväntas • Processer för bl a nano-fabrikation, ytegenskaper och tunna skikt; det att information om avslutade forskningsprojekt samt pågående kommer att vara offentlig information. • Metoder och processer för mätning och karakterisering. Nanosäkerhetsforskningen spänner över exponeringsmätningar på arbetsplatser till modellering av Nya material omfattar avancerade material och ytstrukturer och fokuserar på utveckling av nya toxikokinetiska egenskaper och utveckling av riskbedömningskriterier. Forskning kring ultrafina partiklar multifunktionella material och ytstrukturer med skräddarsydda egenskaper. Tonvikt kommer att läggas i luftföroreningar ingår också i tabell 2, eftersom det handlar om nanonivå men inte avsiktligt tillverkade vid nya material som använder sig av den potential och kunskap som finns inom områden som nanoteknik material. Exempel på ultrafina partiklar som omfattas av de presenterade forskningsprojekten är och bioteknik samt genom att ”lära från naturen”. Viktigt är också metoder för karakterisering, design dieselavgaser, svetsrök och sot från levande ljus. Forskning på etiska, legala och sociala aspekter (ELSA) och modellering av nya material. Ny produktionsteknik omfattar bl a utveckling av processer, modeller har utförts inom områdena hållbar innovation, tillämpad etik och regulatoriska analyser. och strategier för nya produktionssystem inklusive arbete rörande produkt och processlivscykler. Finansiering genom FP6, FP7 och H2020 NMP inom Horisont 2020 omfattar möjliggörande (key enabling) forskning, för applikationer och De första nanosäkerhetsspecifika projekten fanns med i EUs femte ramprogram (1998-2002). EUs sjätte och andra innovationsfrågor. NMP avser att överbrygga klyftan mellan nanoteknikforskning och och sjunde ramprogram , FP6 och FP7 har varit mycket viktiga finansieringskällor för den svenska kommersialisering. I programmet ingår utveckling av nanoteknologi och avancerade material för nanoforskningen. Framförallt FP7 specificerade ett tema för nanoteknik, NMP (Nano, Material och effektivare hälsovård och energiteknik med låga eller inga koldioxidutsläpp alls. En annan viktigt syfte Produktion), men forskning inom nanoteknik eller nanomaterial bedrevs också inom andra arbetsprogram. är sektorsövergripande utnyttjande av nanoteknik och avancerade material för att öka konkurrenskraft pilotanläggningar, men omfattar även aktiviteter såsom säkerhet, kommunikation, affärsmodeller och hållbarhet. Det finns också ett fokus på säkerhetsfrågor inom nanoteknik och stöd för utveckling av Även under FP6 fanns en NMP prioritet: nanoteknik och nanovetenskap, kunskapsbaserade regelverk/lagstiftning. multifunktionella material, nya produktionsprocesser och instrument. Budgeten som avsatts för detta Arbetsprogrammet NMP för 2016/2017 inkluderar även en fortsättning på de offentliga-privata område inom FP6 var dock mindre än inom FP7, 35 miljarder € i FP6 respektive 140 6 partnerskapen (PPP) “Framtidens fabriker” och “Energieffektiva byggnader”, men också av en ny PPP: “SPIRE - miljö- och processindustrier “. En viktig aspekt är att NMP särskilt adresserar industrins Horisont 2020 NMP programmet medverkan genom direkt deltagande i projekt och därför uppmuntras detta starkt. miljarder € i FP7. I Horisont 2020 kommer att investera nästan 6 miljarder € i att utveckla den europeiska industriella Bilaga 1, tabell 3 presenteras svensk deltagande inom EUs nanosäkerhetsprojekt. kompetensen inom ”viktig möjliggörande teknik” (KET-Key Enabling Technologies). Bland dessa ingår fotonik och mikro- och nanoelektronik, nanoteknik, avancerade material och avancerade tillverkningsoch bearbetningssystem och bioteknik. Utvecklingen av dessa tekniker kräver en tvärvetenskaplig, kunskaps- och kapitalintensiv strategi. Området NMP (Nano, Material och Produktion) är uppdelat i tre delområden: nanovetenskap och nanoteknik, nya material och ny produktionsteknik. 12 13 Kartläggning av svensk nanoteknologikompetens och nyckelaktörer I Sverige finns ett tiotal framträdande forum som mer långsiktigt verkar för kunskapsutveckling och kunskapsspridning inom nanoteknikområdet, som även inkluderar hälso- och miljörisker med nanomaterial. Denna rapport presenterar en kartläggning av nyckelaktörerna inom nanoteknologi (universitet, företag, offentliga institutioner, konsulter etc.) och deras kompetens. Sex forum har sin hemvist vid universitet och högskolor och engagerar till största delen forskare och studenter. Bland dem återfinns Chalmers styrkeområde nanovetenskap och nanoteknologi och NanoSphere /Mistra Environmental Nanosafety, som har representation från företag, beslutsfattare och allmänheten. NanoSphere har också Kemikalieinspektionen knutet till sitt forum. Även Nanometerkonsortiet i Lund har kontakt med myndigheter och företag. SwedNanoTech är ett forum som bildades 2010. SIS/Teknisk kommitté 526 har bred representation från olika sektorer i samhället. Det myndighetsnätverk som initierats och koordineras av Kemikalieinspektionen syftar till samverkan mellan myndigheter om hälso- och miljörisker och lagstiftning för nanomaterial inom olika områden. Ideella organisationer/icke-statliga organisationer och allmänheten är i regel dåligt representerade i de identifierade forumen. I följande beskrivs de viktigaste forskningsområden och nyckelaktörer som driver nanoteknologiutvecklingen i Sverige: Forskning med teknisk och/eller medicinsk inriktning: • Styrkeområdet nanovetenskap och nanoteknologi, Chalmers Chalmers har sedan några år organiserat särskilda s.k. styrkeområden vilka ska möta utmaningar som är avgörande för omställningen till ett hållbart samhälle. Ett sådant styrkeområde är det för nanovetenskap och nanoteknologi. Innovation och entreprenörskap är styrkeområdenas drivkrafter och målet med medverksamheten är att främja forskning och utbildning inom nanovetenskap och nanoteknologi/ nanoteknik vid Chalmers, samt verka för dess nyttiggörande inom samhället. • NanoSphere/Mistra Environmental Nanosafety, knutet till Göteborgs universitet och Chalmers NanoSphere (Center för interaktions- och riskstudier i Nano-Bio- Geo-Socioteknosfära gränsytor) vid Chalmers och Göteborgs universitet är ett multidisciplinärt, tvärvetenskapligt projekt som samlar forskare från tre fakulteter inom naturvetenskap, medicin och samhällsvetenskap. NanoSphere, som 15 nyligen avslutades, har två huvudinriktningar, en naturvetenskaplig/teknisk, och en socioekonomisk/ där samarbete bedrivs mellan forskare från medicin, teknik, naturvetenskap och humaniora rörande samhällsvetenskaplig. I de mest basala delarna - syntes och karakterisering av nanopartiklar samt implanterbara och biokompatibla elektrod implantat i hjärnan. Centret är starkt forskningsinriktat och effektstudier på cell och mikroorganismnivå - eftersträvas synergier mellan de eko(toxiko)logiska och de nanomaterialrelaterade frågor som diskuteras är de som är relevanta för centrats forskningsmål. En biomedicinska dimensionerna. Projektets samhällsvetenskapliga del tar fram de utsläppsscenarier vilka del av verksamheten har sin tyngdpunkt kring säkerhetsfrågor kring nanomaterial. NRC är även partner behövs i den naturvetenskapliga delen för att prioritera vilka nanopartiklar som ska tas fram och testas. i Nanometerkonsortiet. Projektet utvärderar huruvida konventionell riskvärderingsmetodik är tillämpbar för nanopartiklar eller ej. • Swedish Medical Nanoscience Center, Karolinska Institutet Målet med det nyligen initierade programmet Mistra Environmental Nanosafety är att skapa en Swedish Medical Nanoscience Center är ett forskningscentrum som etablerades 2009. Centret har en tvärvetenskaplig forskningsmiljö för att utveckla nanoteknik som kan användas inom miljöområdet och unik position inom den medicinska fakulteten att utveckla nanovetenskap för medicinska ändamål inom bidra till ett hållbart samhälle. Forskning bedrivs även om nanoteknikens miljöeffekter. Programmet en forskningsmiljö som erbjuder en blandning av teknisk, preklinisk och klinisk expertis. Centret fungerar leds från Chalmers. Andra deltagare är Göteborgs universitet, Lunds universitet, Karolinska institutet, som ett kunskapsnav på de nationella och internationella arenorna och utgör en fysisk plattform där Kungliga Tekniska högskolan och Akzo Nobel. forskare från områdena medicin och teknik kan samarbeta. • The Centre in Nano science and technology (CeNano), vid Linköpings tekniska högskola (LiTH), • Linköpings universitet Avdelningen Nanoteknologi och funktionella material är starkt knutet till tillämpningar inom områdena Avdelningen för Nanoteknologi och funktionella material och Strukturkemi, Uppsala universitet Aktörerna i verksamheten är forskare vid universitet. Syftet med CeNano är att samla forskare aktiva farmaci, bioteknik, samt energi och miljö. Materialen i fokus är således både polymerer, olika typer inom nanoområdet och öka samarbetet dem emellan och på så sätt stärka forskning och kompetensen av läkemedelsbärare (både i fast form och som geler), så kallade mesostrukturerade nanopartiklar, inom nanovetenskap och nanoteknik vid LiTH. Ett mål är även att åskådliggöra forskning kring läkemedelsmolekyler och andra biologiskt aktiva molekyler, samt fasta material såsom metaller, nanomaterial vid LiTH genom seminarier och aktiviteter där olika intressenter kan mötas. CeNano verkar metalloxider och andra typer av keramer. En nära koppling föreligger mellan grundforskning och även för utveckling och koordination av undervisning. FunMat (Funktionella Material i Nanoskala) ingår avancerade tekniska tillämpningar. Inom Strukturkemi utförs forskning inom material och energi. Vid i CeNano: Centret utvecklar nanostrukturerade multifunktionella keramikmaterial för applikationer som avdelningen bedrivs forskning om bl a energilagring och energiomvandling. Batterier och bränsleceller slitageskyddande beläggningar, elektriska kontakter och kemiska sensorer. studeras och de ingående materialens struktur och funktion undersöks. • Standardisering: Nanometerkonsortiet, Lunds universitet Nanometerkonsortiet (NMC) startade 1990 och har utvecklats kontinuerligt sedan dess, vilket innebär att cirka 200 forskare idag är kopplade till verksamheten. Det är sedan 2010 utnämnt till strategisk forskningsområde. NMC stödjer och samordnar verksamheten inom nanovetenskap och nanoteknologi vid Lunds universitet. Vetenskapligt fokus är materialvetenskap med tyngdpunkt på nanotrådar, säkerhet och de grundläggande fysiska och kemiska egenskaperna av funktionella nanostrukturer, samt deras tillämpningar inom grundläggande vetenskap, inom energiomvandling, elektronik och inom biovetenskaperna. Forskningen ger verktyg för ökad kunskap när det gäller hållbarhet och risker i • SIS/Teknisk kommitté 526 Nanoteknik SIS TK 526 har bred representation bestående av intressenter inom olika områden i samhället. Kommittén anger att den skulle ha nytta av deltagande från fler privata företag, och myndigheter som t.ex. Kemikalieinspektionen. Företag, forskare och andra intressenter: utvecklingen och designprocesser av nya material baserade på nanoteknik. • SwedNanoTech • SwedNanoTech har ett etablerat kontaktnätverk vilket möjliggör en rad olika aktiviteter såväl för att Organisationen har i jämförelse med andra forum en bredare representation av olika samhällsintressen. Neuronanoscience Research Center, Lunds universitet Neuronanoscience research center (NRC) är ett tvärvetenskapligt forskningscentrum vid Lunds universitet 16 bygga upp kunskap som att sprida kunskap till olika intressesfärer i samhället. 17 • NordMiljö AB • Innventia NordMiljö är ett ledande konsultföretag inom bedömning av miljö-, hälso- och säkerhetsaspekter Innventia är ett forskningsinstitut som arbetar med innovationer baserade på råvara från skogen. för kemikalier och tillverkade nanomaterial. Företaget koordinerade FP7 nanosäkerhetsprojektet Huvuddelen av verksamheten bedrivs i projektform inom forskningsprogram som involverar många NanoSustain projektet (2010-2013), koordinerar f n NanoValid och är projektledare för NanoDefine. kunder, som exempelvis det treåriga klusterforskningsprogrammet, eller i utvecklingsprojekt med Även dessa projekt berör nanosäkerhet. enskilda kundföretag. Innventia utför också många direkta uppdrag i form av analyser, provningar, testning och demonstrationer. Myndigheter med verksamhet och/eller lagstiftning som berörs av risker med nanomaterial: • • Myndighetsnätverk som koordineras av Kemikalieinspektionen På eget initiativ har KemI introducerat ett myndighetsforum med bred täckning och samlad kunskap om aktiviteter på de olika myndigheterna . Nätverket etablerades 2011 med inbjudan till 17 myndigheter däribland Arbetsmiljöverket, Miljödepartementet och VINNOVA och har därefter haft möten en gång per år. IVL Svenska Miljöinstitutet IVL grundades 1966 och har sedan dess arbetat med utveckling av nya lösningar på miljöproblem, både på nationell och på internationell nivå, baserat på tillämpad forskning och uppdrag för en ekologiskt, ekonomiskt och socialt hållbar tillväxt inom näringslivet och övriga samhället. Institutet har Sveriges bredaste miljökompetens och har drygt 200 anställda, vilket gör IVL till ett ledande institut för tillämpad Forskningsinstitut: miljöforskning och konsultverksamhet. IVL ska i ett projekt utveckla metoder och strategier för att • anställdas exponering för dem. Projektet kommer att genomföras som fallstudier i miljöer där det mäta förekomst och spridning av nanopartiklar på arbetsplatser samt utvärdera åtgärder som minskar SP Sveriges tekniska forskningsinstitut Sveriges tekniska forskningsinstitut är en internationell institutskoncern för forskning och innovation. SP bidrar till hållbar utveckling genom att ta fram ny kunskap och tillförlitligt tekniskt beslutsunderlag för användning i näringsliv och samhälle. SP bedriver nano-projekt och inom dessa sker diskussioner mellan industri och referensgrupper för respektive projekt. • förekommer nanopartiklar. • Swetox Swetox är ett nationellt akademiskt forskningscentrum skapat för att bättre kunna möta samhällets behov av säkra kemikalier och en giftfri miljö. Syftet är att genom unik samverkan mellan elva svenska universitet Acreo Swedish ICT Svenska ICT är en grupp forskningsinstitut inom ICT (informations- och kommunikationsteknik), med kompetens som sträcker sig från hårdvara, mjukvara och tjänstesektorsutveckling till interaktionsdesign och innovationsprocesser. Acreo svenska ICT erbjuder innovativa och värdeskapande IT-lösningar för hållbar tillväxt och ökad konkurrenskraft i näringsliv och samhället som helhet. Som en av Europas bedriva innovativ tvärvetenskaplig grundforskning, tillämpad forskning och uppdragsforskning såväl som utbildningsverksamhet. Verksamheten har ett tydligt fokus på att utveckla ny kunskap och nya metoder och att bedöma säkerheten hos alla typer av kemikalier, till exempel hormonstörande ämnen, nanomaterial och läkemedel. främsta forskningsinstitut, erbjuder Acreo spjutspetsresurser och tekniker inom nyckelområden som sensorer och aktuatorer, kraftelektronik, digital kommunikation och Life Science. • Swerea Målet är konkurrenskraft, lönsamhet och hållbar framtid genom innovation i världsklass inom områdena material-, process-, produkt- och produktionsteknik. Swerea-koncernen arbetar på vetenskaplig grund för att skapa industrinytta tillsammans med industri och medlemsföretag inom material-, process-, produktionsteknik och produktframtagning. Swerea består av moderbolaget och fem forskningsinstitut: Swerea IVF, Swerea KIMAB, Swerea MEFOS, Swerea SICOMP och Swerea SWECAST. 18 19 Syntes och tillverkning När det gäller syntes och tillverkning av nanomaterial har följande nyckelaktörer eller expertgrupper kunnat identifieras: • Nanometerkonsortiet (NMC), Lund Nano Lab (LNL), Lunds universitet LNL erbjuder renrum, utrustning och kompetens för avancerad nanofabrikation, grundforskning och komponentutveckling. Ett av syftena med LNL är att tillhandahålla infrastruktur och kunskap inom nanofabrikation och epitaxi (tillväxt av kristaller på kristallint substrat) till både akademiska användare och nystartade företag. • Nanostrukturerade material (CeNano), Linköpings universitet Forskningen omfattar slitstarka beläggningar, mesoporösa material och katalys samt aluminiumlegeringar. Nanostrukturerade hårda beläggningar kan t.ex. användas som skyddsskikt för skärverktyg. I den experimentella delen för slitstarka beläggningar används fysikaliska ångdeponeringstekniker, dvs katodstrålebeläggning och magnetron”förstoftning”, används för att syntetisera beläggningarna. Vad gäller material och katalys, fokuseras forskningen på hur processparametrarna påverkar materialegenskaperna i mesoporöst kiseldioxid med cylindriska porer. Dopning av kiseldioxid strukturen utförs och detta material använde som mall för nanopartikeltillväxt med katalytiska tillämpningar. Aluminiumlegeringar som antingen används för gjutna fordonsmotorblock eller värmeväxlare studeras. 21 • MyFab • Institutionen för kemi, Uppsala universitet Erbjuder tjänster för forskning inom nanoteknik och produktutveckling. Resurs av världsklass med tre Från materialvetenskapliga aspekter utvecklas nanostrukturerade oxidpartiklar och filmer, joniska flytande renrumsanläggningar (KTH, Chalmers, Uppsala Universitet) och mer än 500 instrument för tillverkning redox system och kromoforer. Inom den tillämpade forskningen studeras färgämnessensiterade solceller och karakterisering: baserade på monolitisk struktur. - KTH/Acreo: Laboratoriet hanterar separata steg till fulla sekvenser vad gäller syntes och tillverkning t. • ex. epitaxi, tunnfilmsdeponering, litografi, torretsning, termiska processer och våta processer. Institutionen för ingenjörsvetenskap och fysik, Karlstads universitet Syntes av ytstrukturer för olika material. Ytornas struktur undersöks, hur de förändras tillsammans med - MC2 (Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap), Chalmers: MC2 inrymmer ett renrum för andra material, hur kemiska reaktioner påverkar dem och hur de växer, atomlager för atomlager. mikro- och nanofabrikation med den senaste utrustningen. - Ångström mikrostrukturlaboratoriet, Uppsala universitet: Prepareringsprocesserna omfattar bl.a. våtkemi, diffusion och jonimplantat för dopning och högtemperatur tillväxt eller deponeringsprocesser, • Polymerteknologi, KTH Forskningen omfattar hur man kan optimera polymerstrukturen och manipulera polymera ytor som är nanolitografi, torretsning med dimensions och profilkontroll och tunnfilmsprocesser för deponering vid absolut nödvändigt för förbättrade och mer raffinerade biomaterial. Aktiviteterna omfattar syntes och låg temperatur. ytmodifiering, avsedda för biomedicinska tillämpningar såsom vävnadsteknik. Särskild uppmärksamhet ägnas ytbearbetning av polymera biomaterial; kemisk funktion, ympning, mönstring och nanostrukturering. • Ett besläktat område av stort intresse är syntesmatriser för kontrollerad läkemedelstillförsel. Funktionella material, KTH Avdelningen för funktionella material (FNM) på KTH omfattande kompetens inom syntes av ett stort antal nanopartikulära system från partiklar med enskilda komponenter till komplexa strukturerade partiklar, inklusive oorganiska partiklar med extraordinära fysikaliska och kemiska egenskaper som är av stor vetenskaplig och teknisk intresse, samt polymera- och kompositpartiklar med bestämbar porositet och ytfunktionalitet avsedd för biomedicinska tillämpningar. • Material och miljökemi, Stockholms universitet Detaljstudier utförs av hur olika ämnen kan kombineras och utvecklas till nya nanomaterial, såsom keramer och porösa material vilka kan användas inom hälsoområdet och i energi- och miljöteknik. En specialitet är världsledande forskning där material undersöks ned till enstaka atomer med elektronmikroskopi. • Avdelningen för Nanoteknologi och funktionella material, Uppsala universitet Nanoteknologi och funktionella material omfattar både analys av nanoteknologiska materialstrukturer och syntesen av dessa. Syntesdelen omfattar både kemiska, fysikaliska och biologiska tillverkningsmetoder. Materialen inkluderar polymerer, olika typer av läkemedelsbärare så kallade mesostrukturerade nanopartiklar, läkemedelsmolekyler och andra biologiskt aktiva molekyler, samt fasta material såsom metaller, metalloxider och keramer. • Strukturkemi, Uppsala universitet Forskning utförs inom nanomaterial och energi. Syntes av oorganiska eller organiska elektrod- och elektrolytmaterial för batterier. 22 23 Fysikalisk-kemisk karakterisering Inom mätning och karakterisering av nanomaterial finns följande nyckelaktörer: • Nanometerkonsortiet (NMC), Lunds universitet Lunds nanokarakteriserings laboratorier (NMC) har tillgång till ett stort utbud av karakteriseringstekniker i världsklass som sträcker sig från mikroskopi för analys av enstaka atomer till instrument för telemetrisk övervakning av djur. En hörnsten i verksamheten är de nya banbrytande karakteriseringsmetoderna som har utvecklats i Lund. Analysmetoderna omfattar bl.a. svepelektronmikroskopi (SEM), synchrotron baserad mikroskopi, optisk mikroskopi, avancerad elektronmikroskopi, elektrisk nanokarakterisering och tidsupplöst laserspektroskopi. • MyFab Erbjuder tjänster för forskning inom nanoteknik och produktutveckling med tre renrumsanläggningar (KTH, Chalmers, Uppsala universitet): - KTH/Acreo: Laboratoriet erbjuder tillgång till ett brett utbud av karakteriseringstekniker för material och komponenter; optisk mikroskopi, hög upplösning skanning elektonmikroskopi, transmissionselektronmikroskopi, röntgendiffraktion och skanning probe tekniker. - MC2 (Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap), Chalmers: Utrustning för mätning och 25 karakterisering framförallt inom tre forskningsområden: fotonik, kvantkomponentfysik och högfrekvenselektronik. Institutionen för kemi, Uppsala universitet Ledande expertis inom området mesoporösa färgämnessensiterade solceller. Forskningen är inriktad - Ångström mikrostruktur laboratoriet, Uppsala universitet: Analyslaboratoriet erbjuder ett antal karakteriseringsmetoder såsom svepelektronmikroskopi (SEM), fokuserad jonstråle (FIB), transmissionselektronmikroskopi (TEM), röntgenfotoelektronspektroskopi (XPS) metoder för ytstruktur, analys och optisk mikroskopi. • • på fysisk-kemisk karakterisering av mesoporösa elektroder för olika typer av optoelektroniska enheter. • Polymerteknologi, KTH Forskningen innefattar även karakterisering av polymera biomaterial, avsedd för biomedicinska tillämpningar såsom biologisk vävnadsteknik (se 7.1). Funktionella material, KTH På laboratoriet för nanokarakterisering finns följande instrument; elektronmikroskopi, TGA, DSC, FT- • SP Sveriges tekniska forskningsinstitut IR, Zeta potential, BET (ytmätning), partikelstorlek, Pycnometer, Cyclic voltametri, UV-Vis spektroskopi, Spårbar mätteknik inom nanoteknologi bedöms vara ett viktigt tillväxtområde där SP har bred erfarenhet. Fluorescence spektrometer, reologi och XRD. Dessutom finns det tillgång till avancerade ytkaraktärisering Kompetens utvecklas kring materialkarakterisering med analystekniker som har en rumslig upplösning tekniker (SIMS, XPS, AFM). på nanometernivå. Arbetet fokuseras på tekniken time-of-flight secondary ion mass spektrometry (ToFSIMS) och dess tillämpningar på tunna (1-100 nm) filmer och ytbundna (adsorberade) molekyler. Ett • område som växer starkt är tillämpningar inom biologi (analys av modellsystem, celler och vävnader). Material och miljökemi, Stockholms universitet - Centret för elektronmikroskopi (EMC): Elektronmikroskopi (EM) har använts och utvecklats vid SP arbetar också med högupplösande SEM för karakterisering av strukturer och ytor på nanometernivå, institutionen kontinuerligt sedan 1974. Den tidigare instrumentering har uppgraderats med de senaste bl.a. polymera nanokompositer. TEM, SEM och FIB instrumenten. - Macal (Material Analysis Center på Arrheniuslaboratoriet): Centret är organiserad på sex olika laboratorier: röntgendiffraktion, optisk spektroskopi, ytanalys, termisk analys, fysiska egenskaper och karakterisering och masspektrometri. • Materialvetenskap – nano till makro, Karlstads universitet Forskningen inriktar sig på att kartlägga grundläggande egenskaper såsom elektrontransport och inverkan av mekanisk spänning. De experimentella metoder som används är instrument som kombinerar svepprobsmikroskopier (AFM och STM) med transmissions elektron mikroskopi (TEM). Med hjälp av dessa kan man manipulera och karaktärisera nanostrukturer samtidigt som man analyserar dessa på atomär nivå. • Biologisk fysik, Chalmers Forskningen fokuseras på utveckling av ytbaserade bioanalytiska verktyg, såsom QCM-D, lokaliserad SPR och mer nyligen TIRF mikroskopi och deras kombination med mikrofluidik för grundläggande studier av cellmembran funktion men även för användning av diagnostiska och medicinscreenings applikationer. • Teknisk fysik, Chalmers Forskningsområdet omfattar modellsystem för hur nanopartiklar interagerar vid biologiska gränsytor/ barriärer. 26 27 Hälsoeffekter, nanotoxikologi och arbetsmiljö Följande nyckelaktörer har identifierats för att bestämma toxikologiska effekter kopplade till nanomaterial vad gäller hälsoeffekter och arbetsmiljöfrågor: • Enheten för Molekylär toxikologi, Karolinska Institutet Forskningen syftar till att identifiera och karaktärisera molekylära och biokemiska processer som induceras vid exponering för toxiska ämnen inklusive tillverkade nanomaterial. • Ergonomi och aerosolteknologi, Lunds universitet Här håller man på att uveckla, validera och tillämpa en ny tvärvetenskaplig, mer relevant metod för in-vitro tester av aerosolnanopartiklars toxicitet På avdelningen har en tvärvetenskaplig forskargrupp bildats med kopplingar till METALUND (ett kompetenscentrum vars forskning syftar till att öka kunskaper och förståelse av olika miljöfaktorers påverkan på folksjukdomar) och Nanometerkonsortiet, både vid Lunds universitet. Målet med forskargruppens arbete är att bidra med ny kunskap för att uppnå hälsa och produktivitet i arbetslivet och samhället när vi utvecklar och tillämpar nanoteknologin. Några av områden som forskargruppen arbetar med: a) Bestämma arbetsplatsexponeringar och utsläppsnivåer under produktion av nanomaterial; b) Utvärdera relevanta exponeringsparametrar för övervakning och framtida lagstiftning; c) Bestämma agglomerering/deagglomeration av nanopartiklar och interaktion med proteiner efter; deponering i luftvägarna. 29 • TiO2, ...). De fasta matriser som studeras är naturliga jordarter och industriella avfallsprodukter från Institutionen för genetik och patologi, Uppsala universitet Vid institutionen studeras om nanopartiklar kan orsaka inflammatoriska reaktioner eller andra effekter högtemperatur processer (t.ex. bottenaska, flygaska och cement). För att kvantitativt förstå de kemiska på människans immunsystem. Genom en serie experiment på blodceller, immunceller och olika och fysikaliska processerna används geokemisk modellering (PHREEQC, MINTEQ) i kombination med blodproteiner undersöks om nanopartiklarna kan aktivera celler och blodproteiner, som utlöser det så transportmodellering (Hydrus-1D). Många av de studerade föreningarna saknar grundläggande data kallade kaskadsystem i kroppen med inflammatoriska reaktioner eller andra effekter som följd. och därför krävs bestämning av termodynamiska och / eller kolloidala egenskaper i separata experiment (t.ex. löslighet, adsorption, Kd-värden, Kr värden (hetero) aggregeringskonstanter, Hamaker konstanter). • Institutionen för medicinska vetenskaper, Uppsala universitet En forskargrupp vid institutionen undersöker vad som händer när människor andas in nanopartiklar. • Institutionen för material- och miljökemi, Stockholms universitet Gruppen har utvecklat en teknik som gör det möjligt att mäta hur mycket lungan släpper igenom så att Lipidmolekyler bildar tunna biologiska membran som omsluter alla levande celler, och beter sig som ultrafina partiklar i inandningsluften kommer in i kroppen. tvådimensionella flytande blad nedsänkta i bulk vatten. Samspelet mellan dessa biomembraner med sin omgivning lägger grunden för en uppsjö av biologiska processer rotade i mesoskopisk domänen • - längdskalor av 1-1000 nm och tidsskalor 1-1000 ns. På institutionen studeras interaktionen mellan Totalförsvarets Forskningsinstitut FOI/ Yrkes- och miljömedicin/Umeå universitet Biologiska modeller används för lungexponeringar i försöksdjur och på isolerade celler för att definiera nanopartiklar och biologiska membran med datorbaserade simuleringsmetoder (kemisk modellering) vilka nya partikulära nanomaterial som kan ge upphov till negativa hälsoeffekter. Av intresse är med avsikt att påvisa möjlig toxicitet. metalloxider med tänkbar industriell användning, t.ex. titandioxid, järnoxid och zinkoxid. • Riskanalys (RA), livscykelanalys (LCA), kommunikation och policyfrågor Swetox • Institutionen för Energi och miljö, Chalmers Swetox är ett nationellt akademiskt forskningscentrum skapat för att bättre kunna möta samhällets behov På institutionen utförs miljöbedömningar av olika slag, främst riskanalys av kemikalier och material. av säkra kemikalier och en giftfri miljö. Syftet är att genom unik samverkan mellan elva svenska universitet Riskanalys används främst för att bedöma risker med nya nanomaterial. Gemensamt för forskningen bedriva innovativ tvärvetenskaplig grundforskning, tillämpad forskning och uppdragsforskning såväl är att den ofta handlar om hur man kan skapa relevanta miljöindikatorer för olika fall. Forskningen som utbildningsverksamhet. Utrustning, system och metoder inom cellodling och molekylär toxikologisk handlar även om utveckling och tillämpning av metoder för att förstå och begränsa samhälleliga verksamhet kopplad till bioanalys och histoteknisk analys. processers miljöpåverkan. Metoder som tillämpas är bedömningar av ekologiska/miljömässiga risker och substans/materialflöden, ofta med perspektiv från livscykelanalys (LCA) och fokus på utsläpp och Yttre miljö exponeringsmodeller. Aktuell forskning inkluderar även tvärvetenskapligt samarbete med samhällsvetare Följande nyckelaktörer studerar möjliga effekter av nanopartiklar i den yttre miljön: kring risk och styrmedel. • På Chalmers finns även The Swedish Life Cycle Center som är ett kompetenscentrum för utvecklande av Miljönanokemi, Chalmers Inom Miljönanokemi studeras effekter av nanopartiklar i miljön. Forskningen handlar om interaktioner tillämpat livscykeltänkande inom industrin och andra delar av samhället Institutionen för globala studier, som sker vid partikelytor i vattenmiljö och arbetet fokuseras på nanopartiklars effekter i naturen. Reaktivitet av nanopartiklar av titandioxid studeras som funktion av partikelstorlek, form, pH och • Göteborgs universitet salthalt med hjälp av bland annat potentiometrisk titrering. Målet är att utveckla datamodeller som kan Inom riskforskning ligger tonvikten vid att beskriva och förklara hur riskfrågor förstås och hanteras i beskriva ytladdning av sfäriska nanopartiklar, samt ytkomplexering då metaller och organiska molekyler samhället utifrån skilda perspektiv och uppfattningar. Den snabba och lovande utvecklingen av adsorberas i naturliga miljöer. nanoteknologin kräver en samtidig ökning av kunskaperna om riskerna med nano för människors hälsa, ekosystemen och samhället. Indicier pekar på att en del tillverkade nanopartiklar kan ge skadliga effekter, • men kunskapsbilden är fragmenterad och ibland motsägelsefull. Olika aspekter på utvecklingen av Institutionen för kemi och molekylärbiologi, Göteborgs universitet Forskningen fokuserar på transport och vad som händer med oorganiska föreningar i fasta matriser. samhällets riskhantering studeras. De studerade föreningarna omfattar tillverkade (oorganiska) nanopartiklar (Ag, Au, CeO2, ZnO, 30 31 Kartläggning av svenskt kunskaps- och teknikbehov Parallellt med den tekniska utvecklingen av nya material måste vi lära oss att hantera de nya materialen Ytterligare resurser behöver satsas på att stärka kunskapsöverföringen mellan forskare och företag samt för att undvika farliga situationer under materialets hela livscykel. Samverkan med EU och OECD är hur sådana aspekter kan integreras i företagens tekniska utveckling. Kommunikationen ska fokusera viktig och nödvändig. Sverige deltar genom olika expertmyndigheter, med ett nationellt perspektiv på på fördelar och potentiella risker med nanomaterial och nanoteknik. Dialogen mellan de statliga vad som utgör rimliga säkerhetsnivåer och skyddsåtgärder. Samverkan behövs också mellan industri, myndigheterna och företag, organisationer och andra intressenter behöver stärkas, särskilt vad gäller myndigheter och forskning. Mycket av de data som behöver tas fram behöver komma från industrin utformning av vägledningsdokument, regler och lagstiftning. som har kunskap om tillverkningsprocesser etc. Utveckling av metoder behöver ske i samverkan med En dialog med berörda delar av näringslivet, akademin och privata forskningsfinansiärer, behöver forskning och myndigheter. inledas för att ta fram en handlingsplan för hur integration mellan innovation och potentiella hälso- och I allmänhet brister brister kommunikationen i Sverige när det gäller kunskap om nanomaterial, mycket miljöeffekter med nanomaterial kan etableras redan på ett tidigt stadium vid satsningar på forskning och för att kunskapen saknas i mottagarledet. T.ex. vet inte kommunerna hur de ska hantera frågor kring utveckling. På lång sikt är detta nödvändigt för marknadens acceptans av nya nanoprodukter. Idag saknas miljö och arbetsmiljö. Det är svårt för ett litet företag att kommunicera med kommunerna eftersom de i allmänhet konkteta direktiv och mätbara målsättningar med innovation från näringsdepartementet. själva får driva sina frågor, det finns inga standardiserade tester eller riktlinjer och detta leder redan idag till försenad utveckling av nya nanomaterial och dess tillämpningar. 32 33 Det har konstaterades att det arbete som satts igång genom plattformsprojektet är viktigt för Sverige och många i nätverket vill att detta utvecklas. Sveriges deltagande i EU-projekt i allmänhet kan bli sätt. Att integrera ”säkerhetstänket” i utvecklingen av produkter blir allt viktigare. • I de nordiska länderna finns en öppenhet och transparens hos företag, vilka erbjuder unika avsevärt större och nationellt behöver ta chansen att påverka och delta mer aktivt. Nederländerna är möjligheter att undersöka t.ex. arbetsmiljöförhållanden. Att göra exponeringsstudier på företag jämförevis ett litet land att jämföra med Sverige, men till skillnad från Sverige så finansieras huvuddelen är hög prioriterad i Sverige och övriga Norden, som skulle tas tillvara på för att få till fler studier av all FoU via EU, medan det i Sverige rör det sig om ca 20 %. Det svenska systemet behöver effektiviseras av exponering av nanomaterial i olika tillverkningsmiljön längs olika ”product value chains” och för att öka och underlätta deltagandet genom att det ska vara lättare att hitta partner och få stöd under livscyklar. ansökningaprocessen. • Att bygga upp en ny ”Säkerhetskultur” och ”Exponeringsvägar” kom upp som förslag på ämnesområden inom Horisont 2020. Vinnovas assistans skulle behöva förbättras då det krävs mycket energi och engagemang av företag och • ELSA frågor kom i allmänhet upp som en viktig punkt. I synnerhet diskuterades ett förslag att mäta andra partners för att kunna delta. Det finns några forskare och andra i Sverige som är mycket erfarna exponeringsnivåer på arbetsplatser där tillverkning och bearbetning sker av de nya materialen. och framgångsrika när det gäller EU ansökningar. Ett förslag är att intervjua dessa för att få en bild av hur Ett specifikt nanomaterial som nämndes är kolnanorör speciellt som de i vissa fall har likheter vi kan effektivisera det svenska systemet så Sverige kan vara med på samma villkor som övriga länder. med asbest. Möjligheten att samarbeta med partner i Norden (Danmark, Norge, Finland), dela erfarenhet och resurser, och komma överens om en gemansam syn diskuterades. Målet vore att Svenska styrkeområden skapa ny kunskap om ELSA aspekter som kan leda till en ny säkerhetstänkande och riskparadigm när det gäller en hållbar utveckling av nanoteknologin. Det som betecknas som ”styrkeområde” i denna rapport är främst där Sverige har verksamhet, inte nödvändigtvis var de bästa publikationerna produceras etc. Baserat på all tillgänglig information som • användning, såsom att bedöma hälsoeffekter av nanopartiklar, beskriva egenskaper och definiera samlades inom projektet, har följande områden bedömts vara starka forskningsmiljöer eller vad som är nanopartikel. Vi har avsevärd kunskap och erfarenhet inom detta område. SP är Sveriges innovationsområden i Sverige: • Syntes och tillverkning av nanomaterial • Utveckling av nya funktionella nanomaterial med olika tillämpningar • Fysikalisk-kemisk karakterisering av nanopartiklar • Nanotoxikologi • Modellering (nanotoxikologisk mekanismer, transport i fasta matriser) • Riskanalys Sverige skulle kunna ta ledningen på EU nivå vad gäller standardisering av nanoteknologi internationell framstående metrologiska institut och aktiva i olika projekt kring standardisering av metoder. Ett exempel är projektet EU NANOMAG där SP tittar på magnetiska nanopartiklar och olika sätt att karakterisera dem. Även standardisering av in vitro tester för att utvärdera för nanopartiklar för att utvärdera deras toxicitet studeras av SP. Även SIS arbetar aktivt för standardisering inom TK516 Nanoteknik. • Framförallt svenska SMFs arbetar proaktivt för att ny forskning omsätts i framtida innovationer och nya arbetsplatstillfällen. Identifiering av SMFs som kan växa med hjälp av samarbete med akademin är ett viktigt delmoment inom detta. Hitta en hållbara lösningar för finansiering av projekt som kan överbrygga ”Valley of Death”. Konkretisera företagens behov, i relation till deras utvecklingsfas, Svenska prioriteringar inom kommande H2020 NMP utlysningar med hjälp av ”industrialiseringscoacher”. • Genom de workshoppar som hållits i projektet, de enkäter som besvarats av akademi och industri har Höja kompetents och kunskap för multi- och interdisciplinär forskning tvärs över forsknings-, industri och samhällssektorer för att utveckla en långsiktig helhetssyn. följande nationella prioriteringar identifierats i relation till huvudmålen för H2020 NMP: • Säkerhet har alltid varid en viktig del av teknikutvecklingen i Sverige, både med och utan nano. En förutsättning för detta är att man får med sig ett ”tänk” från högskolan som innefattar hållbarhet, risker och säkerhetsaspekter. Industrin ställer allt högre krav på att utvecklingen ska ske på ett säkert 34 35 Slutsatser Ytterligare åtgärder för att underlätta och stärka kommunikation och samverkan mellan svenska forskare kan bidra till nätverksbyggande över disciplingränser och utveckling av starka forskningsmiljöer. Detta tillsammans med bra och kvalificerad stöd vid konkreta ansökningar till H2020 NMP och andra relevanta forskningsprogram, skulle bidra till att öka svenska forskningsansökningars konkurrenskraft internationellt. Sådana skulle vara av betydelse såväl för innovation och teknisk utveckling som för förutsättningarna för riskbedömning och riskhantering. 37 Bilagor Referenser Nationell och EU FP6, FP7 forskning med svenskt deltagande Mapping research and development within the nanofield in Sweden. Tabell 2: Nationellt finansierad forskning inom nanotoxikologi eller ELSA Report Nr 5-12, Kemikalieinspektionen Nationell strategi för nanoteknik - Ökad innovationskraft för hållbar samhällsnytta. VINNOVA Policy VP 2010:01 Projekt/finansiering Forskningsområde Universitet Mistra Nanorobust Vetenskapligt baserad innovation, hållbarhet Chalmers och social robusthet av nanoteknologier Säker utveckling! – Nationell handlingsplan för säker användning och hantering av nanomaterial. Statens offentliga utredningar, SOU 2013:70 Mistra Environmental Utveckla nanoteknik som kan användas inom Chalmers, GU, KTH, KI, LU Nanosafety miljöområdet FORMAS 2012-771 Nanostrukturerade konstruktioner för vattenrening Chalmers FORMAS 2014 Miljö- och resurskonsekvenser av grafen och Chalmers nanocellulosa FORMAS 2009-1696 Metoder för mätning av nanopartiklar i miljö, Göteborgs universitet NanoSphere projektet FORMAS 2010-921, Testning av nanomaterials miljötoxicitet Göteborgs universitet FORMAS 2009-1696 Exponeringsscenarier för prioriteringssyften Göteborgs universitet FORMAS 2010-748 Storleksberoende ytadsorption på nanopartiklar Göteborgs universitet Vetenskapsrådet Framtidens nanoteknologi: en undersökning Göteborgs universitet 2009- 1696, 2007-1562 av risker, löften och förhoppningar FORMAS 2011-955 Biologisk nedbrytning av kolnanorör Karolinska Institutet FAS 2010-0702 Modellering av toxikokinetiska egenskaper av Karolinska Institutet nanopartiklar FAS 2007-0285, 2004- Effekter av nanomaterial på människors hälsa: Karolinska Institutet 1363 immunförsvaret FORMAS 2006-626 Effekter av nanomaterial på lungceller Karolinska Institutet FORMAS 2010-701 Trafikrelaterade luftföroreningar och effekter Karolinska Institutet på andningsorganen hos barn och ungdomar FAS 2009-1291 Exponering för nanopartiklar FAS 2006-0803 och ultrafina partiklar samt hälsoeffekter FORMAS 2008-597 Interaktion mellan nanopartiklar och biolo- Lunds universitet Lunds universitet giska vätskor: protein korona 38 39 FAS 2001-0194 Provtagningstekniker och Lunds universitet FORMAS 2007-1223 dosuppskattningar för ultrafina partiklar NanoSustain NordMiljö AB Nanologica AB 2010-2013 design, användning, återanvänd- AFA Försäkring ning, återvinning och slutgiltig FORMAS 2008-1467, Karakterisering av nanopartiklar behandling av nanomaterial Lunds universitet 2006-938 NanoValid AFA Försäkring Exponering vid tillverkning av nanomaterial FAS 2004-1122 Exponeringsbedömningar av ultrafina partiklar Örebro universitet FORMAS 2010-968 Effekter av metalliska nanopartiklar på lungceller FAS 2004-1122 Exponeringsbedömningar av ultrafina partiklar Stockholms univeristet FORMAS 2007-984 Analys och hälsoeffekter av partikulära luft- Sveriges lantbruksuniver- föroreningar sitet Forskning om vad som händer när människor Uppsala universitet AFA Försäkring FORMAS 2008-1375 Hälsoeffekter av tillverkade NordMiljö AB Nanologica AB 2011-2015 Lunds universitet Stockholms univeristet riskidentifiering, riskbedömning och MARINA Institute of Occupa- 2011-2015 tional Medicine, UK KI och GU Umeå universitet Hjärt-Lungfonden Luftföroreningar och hjärt-kärlsjukdom Umeå universitet FORMAS 2008-1375 Hälsoeffekter av tillverkade metalloxidna- Totalförsvarets forsknings- FAS 2007-1520 nopartiklar institut AFA Försäkring Förekomst av nanopartiklar på IVL arbetsplatser hantera risken av tillverkade nano- Nanodevice Finnish Institute 2009-2013 of Occupational och mätning av luftburna nanopartik- Health lar för användning på arbetsplatser Nanofate Centre for Hydrolo- 2010-2014 gy and Ecology, UK QNano University College 2011-2014 Dublin, Ireland NanoInteract University College 2007-2008 Dublin, Ireland NanoMile University of 2013-2017 Birmingham, UK SU och LU GU UU Svenska Syfte Nanommune KI UU, KTH Bedömning om tillverkade nanomaterial kan störa immunsystemet 2005-2008 ogy, Netherlands Nanomaterials in N/A KTH Etik förnanoteknik och vetenskapskommunikation KTH REACH (SKEP ERA- saspekter av nanomaterial LU Attana AB 2009-2010 SP Etablera grundläggande förståelse för mekanismerna bakom nanoint- NanoSolutions Finnish Institute KI, Nanologica Utveckla säkerhets-klassificering för 2013-2017 of Occupational AB, Polymer fac- tillverkade nanomaterial baserat på Health tory AB en förståelse för deras interaktioner med levande organismer NanoDefine RIKILT, 2013-2017 Netherlands NordMiljö AB Utveckla en integrerad strategi baserad på standardiserade metoder för att stödja genomförandet av EC definitionen av nanomaterial nanomaterial EUSPEN, UK Förståelse av samspelet mellan nanopartiklar och organismer Möjligheten att tillämpa REACH för NET) 2010 CO-NANOMET Infrastruktur för att testa säkerhet- miljön Koordinator Delft U of Technol- Utreda omvandling och effekter av eraktioner med levande system och Projekt och NanoBio-RAISE Utveckla metoder för karakterisering tillverkade nanopartiklar i miljön Tabell 3: Svenska partners deltagande inom nanosäkerhetsprojekt under FP6 och FP7 2008-2011 Utveckla referensmetoder för att material metalloxidnanopartiklar partners Utveckling av referensmetoder för LCA av tillverkade nanomaterial andas in nanopartiklar tidsperiod Utveckla nya lösningar för hållbar Utveckling av nanometrologiskt stöd till industrin NANoREG Ministry of Infra- Chalmers, KI, LU Gemensam europeisk strategi för 2013-2016 structure and the och SP testning av tillverkade nanomaterial Environment, ur lagstiftningsperspektiv Netherlands 40 41 Graphene Flagship Chalmers 2013-2023 Chalmers Akademisk-industrikonsortium som industriteknik, syftar till ett genombrott för teknisk Ericsson, KI, LiU, innovation och hälsoeffekter lisering och leverera prisvärd solenergilösningar till allmänheten. Företaget använder en patenterad teknik som kallas 1-dimensionella fotoniska kristaller (1DPC). Det är den enda kända teknik som dramatiskt kan öka effektiviteten i befintliga transparenta färgämnessensiterade solceller. Um U SUN Ca’ Foscari univer- 2013-2016 sitetet, Italien KI Nuvaranda kunskap om risker för Genovis grundades med en vision om nya mediciner och vård för människor som för närvarande inte miljö och hälsa är begränsad men har möjlighet att leva ett hälsosamt liv. En viktig hörnsten och konkurrensfördelar för Genovis FoU- kan ändå styra utvecklingen av nya verksamhet är ett samarbete med akademiska grupper som fokuserar på att karakterisera nya enzymer. nanomaterial eNanoMapper Douglas Connect, 2014-2017 Switzerland KI Databas och ontologi ram för de- Graphensic producerar högkvalitativ grafen på kiselkarbid (SiC). Applikationerna för epitaxiell grafen sign av nanomaterial och säkerhet- på kiselkarbid substrat är inom elektronik och sensorer. Materialet är tillverkad med en patenterad saspekter Hög Temperatur Grafen Process. Den högre produktions temperaturen är till fördel för kvaliteten på kompositmaterialet. Nanoteknologiföretag Akzo Nobel Pulp and Performance Chemicals AB. Företaget är en av världens ledande tillverkare av Ionautics tillhandahåller verktyg och kunskap för att möta de ökande kraven på prestanda, produkt- bleknings och funktionskemikalier för massa- och pappersindustrin och levererar kolloidal kiseldioxid i kvalitet, kostnadsreduktion för tunnfilmsbeläggningar i nanoskala. Företaget tar idéer till produktion kvaliteter från fem till 100 nanometer med varierande pH, koncentration eller laddning. genom att förbättra befintliga beläggningsprocesser, genom att använda senaste tekniken, samt utveckla nya skräddarsydda beläggningar i nära samarbete med kunderna. Attana AB utvecklar och säljer biosensorer för analys av biomolekylära interaktioner. Attanas biosensorer kan användas för att bestämma specificitet, kinetik och affinitet, bland andra interaktionsegen- Ionbond erbjuder högpresterande PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor Deposition) skaper hos biomolekyler och makrostrukturer av varierande biologiska enheter såsom celler, antikrop- och PACVD (Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition)beläggningar med egenskaper som slitage- par, proteiner, virus och bakterier. skydd, låg friktion, dekorativa färger så väl som beläggningsutrustningar. Vår expertis sträcker sig långt bortom våra branschledande CVD processer och utrustningar med en omfattande portfölj baserad på PVD Sandvik Materials Technology är en världsledande utvecklare och tillverkare av avancerade lege- och PACVD teknologi. Ionbond fokuserar på att förse marknaden med både standardbeläggningar av hög ringar och keramiska material, med ett brett spektrum av branscher med innovativa produkter och kvalité för skärande, pressande och formande verktyg, så väl som skräddarsydda lösningar för de av våra systemlösningar. kunder som tillverkar OEM komponenter. Ionbond har en djup förståelse för de mycket specifika kraven på flera krävande marknader som inom flyg, medicinsk teknik, fordonskomponenter och dekorativa ytor. Spago Nanomedical är ett bioteknikföretag med expertis inom kontrastmaterial och material i nanoskala inom biovetenskaplig forskning. Tyngdpunkten i bolaget är att utveckla en innovativ och proprie- Nanologica är ett företag som utnyttjar nanoteknik och avancerade material, fokuserat på utveckling tary MRI (Magnetic Resonance Imaging) kontrastmedel, och det banbrytane terapeutiska projektet och kommersialisering av nanoporössilica för nya applikationer som läkemedelsbärare och kromato- Tumorad för cancer selektiv radionuklid behandling. Spago Nanomedical har många års erfarenhet grafi. Den patenterade tekniken gör att egenskapernakan finjusteras för de porösa kiselpartiklarna och från kontrast och läkemedelsindustrin, bland annat grundläggande forskning, tidiga kliniska försök och deras porer när det gäller storlek, struktur och ytkemi, vilket gör dem utmärkta bärare och leveranssys- affärsutveckling. tem för läkemedel och reningsmedia. EXEGER. Färgämnessensiterade solceller är den mest lovande av den tredje och senaste generatio- Sol Voltaics effektiviserar energigenereringen genom att använda minimala mängder nya nanomateri- nen av solceller. Under utveckling de senaste 20 åren, är denna teknik redo för storskalig kommersia- al. Med dessa nanomaterial, kan Sol Voltaics dramatiskt öka effektiviteten av kristallint kisel- eller tunn- 42 43 filmssolcellsmoduler, vilket leder till större eleffekt, lägre elpriser och högre vinstmarginaler för tillverkare Ideella organiationer och utvecklare. Affärsmodell är utformat kring att säkerställa ett snabb installation till minimal kostnad. Sveriges Konsumenter bildades 1992 och har som syfte att representera konsumenterna i olika NanOsc. Deras fokus är utveckling av ny mikrovåg- och sensorteknik baserad på nano spinntronik och sammanhang. Organisationen är partipolitiskt obunden och ideell med 28 medlemsorganisationer plus enskilda medlemmar. De bedriver diskussion och olika aktiviteter kring nanomaterial främst i nanomagnetism. Företaget utvecklar magnetodynamiska karakterisering verktyg, såsom PhaseFMR livsmedelskedjan och arbetar med frågorna bl.a. via standardiseringsarbetet. Ser nano som en stor instrument, vilket möjliggör magnetodynamic karakterisering av tunna magnetiska filmer och magne- kommande konsumentfråga, där riskhantering, spårbarhet etc. kommer att vara centrala. tiska nanostrukturer. NanOsc har bred kompetens inom tunnfilmsdeponering och litografiprocesser och tillhandahåller konsulttjänster. Läkare för Miljön (LfM) är en politiskt oberoende och ideell förening för läkare, medicine studerande, Polymer Factory erbjuder dendritiska material, kalibreringssubstanser för masspektrometri och kontrakts- forskare och övriga verksamma inom sjukvården. Föreningen bildades 1991 och har idag cirka 300 medlemmar. Även andra välkomnas som stödmedlemmar. LFM arbetar för att vända samhällsutveckling- forskning. Företaget är idag leverantör av världens största bibliotek av avancerade dendritiska material. en mot ett uthålligt kretsloppssamhälle som de anser är vår tids viktigaste överlevnadsfråga. Föreningen Även uppdragsforskning bedrivs med inriktning mot materialvetenskap och biomedicinska tillämpningar. ingår i SwedNanoTechs nätverk och har ett aktivt intresse av samspelet nanopartiklar, miljö och hälsa. Applied Nano Surfaces (ANS) erbjuder innovativa lösningar för friktion och slitage reduktion. Det ChemSec, det Internationella kemikaliesekretariatet, är en ideell organisation som grundades 2002 av unika med tekniken är de stora förbättringar och prestanda hos de behandlade komponenterna i kombination med en teknik som enkelt implementeras i befintliga produktionsprocesser. fyra miljöorganisationer (Naturskyddsföreningen, WWF Sverige, Jordens Vänner och Fältbiologerna). Visionen är en värld fri från skadliga kemikalier. Detta skall genomföras genom att lyfta fram hälso- och miljöriskerna med sådana ämnen och det akuta behovet av att fasa ut dem. Arbetar för att göra veten- Airglass tillverkar aerogel, ett nanomaterial, monolitiskt, mycket poröst, superisolerande, med hög skapligt baserad information lätttillgänglig och fungera som en katalysator för en öppen dialog mellan transparens, brandsäkers och lätt. Den aerogel som är gjord för använning i paneler eller granulat illver- företag, myndigheter och frivilligorganisationer. Utvecklar konkreta verktyg för effektiva åtgärder och kas i en pilotanläggning. För närvarande är en uppskalning av tillverkningen till industriell nivå på gång. övervakningen av lagstiftningsprocesser. Allt arbete syftar till att stimulera den offentliga debatten och handling vad gäller de nödvändiga stegen mot en värld fri från farliga kemikalier. Disruptive Materials är ett spin-off från Ångströmlaboratoriet vid Uppsala universitet. Vi specialiserar oss på nya avancerade material med extraordinära egenskaper med stor marknadspotential. Det initiala fokuset ligger på att kommersialisera materialet Upsalite®. Materialet (meso-poröst magnesiumkarbonat) kan öka lösligheten av läkemedel med flera hundra procent, den har hög ytarea, hög fuktadsorption vid låg fuktighet och låg tillverkningskostnad. 44 45
© Copyright 2024