Itene desarrollará herramientas informáticas, modelos quimio-informáticos y estrategias experimentales para garantizar la seguridad y sostenibilidad
Mediante el proyecto SSbD-CV, Itene desarrollará herramientas informáticas, modelos quimio-informáticos y estrategias experimentales para garantizar la seguridad y sostenibilidad de productos y procesos, incluidos los nanomateriales y nanoproductos, desde la etapa de diseño y conceptualización (Safe- and Sustainability-by-Design, SSbD).
El cumplimiento por parte de la industria de los requisitos regulatorios en materia de seguridad aplicables a los productos comercializados en la Unión Europea y la necesidad de adoptar medidas encaminadas hacia un futuro más sostenible pueden suponer elevados esfuerzos de inversión de recursos económicos y humanos por parte de las empresas para asegurar que sus productos y procesos productivos sean seguros y sostenibles.
Asimismo, en el área de seguridad el coste de los estudios experimentales necesarios es muy elevado, mientras en los procesos productivos en los que se utilizan materiales peligrosos una valoración incorrecta del riesgo puede conllevar un perjuicio para los trabajadores.
Esta situación implica que los requisitos a los que la industria química se debe ajustar en términos de seguridad y sostenibilidad sean cada vez mayores, enfrentándose en numerosas ocasiones a retos tecnológicos cuyas soluciones son complejas y generalmente costosas.
El concepto de seguro y sostenible desde el diseño (SSbD) surge como una alternativa que busca dar respuesta a las necesidades de seguridad. No obstante, su implementación es todavía limitada debido a la necesidad de conocer los parámetros que determinan en mayor medida el potencial de (eco)toxicidad de un compuesto químico, especialmente en el caso de los nanomateriales, así como el impacto que pueden tener los cambios en la composición de una formulación o un nanomaterial sobre la función técnica prevista, aspecto este último clave para su implementación en la industria.
Una implementación de los principios del SSbD que permita diseñar sustancias, nanomateriales y nanoproductos seguros y sostenibles en el tejido empresarial relacionado con el sector químico, además de promover y garantizar la seguridad de los procesos, requiere de una solución integral a diversos niveles.
Resumen y objetivos
Estos avances buscarán dar respuesta a la necesidad de desarrollar productos seguros y sostenibles en sectores como biocidas, fitosanitarios, acabados textiles o productos de higiene del hogar y a la falta de herramientas de fácil uso para la prevención de riesgos relacionada con la mitigación de la liberación y presencia de partículas ultrafinas en ambientes de trabajo. Además, permitirán reducir los elevados costes de producción derivados de los actuales procesos en los que no se consideran las dimensiones de seguridad y/o sostenibilidad en la fase de diseño y los cuales requieren diferentes cambios y optimizaciones.
• Predicción de la actividad de nanoaditivos y sustancias de origen natural. Se trabajará en el desarrollo y la validación de 2 nuevos modelos quimio-informáticos que se implementarán en una aplicación de acceso local y una aplicación cliente-servidor para predecir la actividad de nano-aditivos y sustancias de origen natural. Para ello, se desarrollarán modelos QSAR para la predicción de la toxicidad aguda y carácter sensibilizante de sustancias de origen natural y modelos nano-QSAR para la predicción de la toxicidad aguda y carácter genotóxico de nanomateriales.
• Evaluación y gestión de la exposición. Se implementará un modelo matemático en red para la evaluación y la gestión de la exposición a nanomateriales y/o polvo respirable e inhalable. Además, se establecerán medidas de control de acuerdo con modelos para la predicción de la exposición a nanomateriales y de la eficacia de medidas de gestión de riesgo basadas en herramientas de dinámica de fluidos.
• Estrategias de funcionalización de nanomateriales. Se tendrán en consideración protocolos estandarizados (SOPs), validados experimentalmente, para el diseño de nanomateriales seguros para su uso en recubrimientos y alimentación.
• Entorno software para el diseño seguro y sostenible de productos y procesos. Se desarrollará un entorno software que se programará en PHP o java, se estructurará en módulos interconectados y será diseñado para guiar al usuario en la toma de decisiones en el proceso de diseño de procesos y productos.