Μια προνοητική προσέγγιση της χρήσης ασφαλέστερων υλικών για την κατασκευή προϊόντων

Από τον David Bourne, υπεύθυνο στρατηγικής βιωσιμότητας, Καταναλωτικός εξοπλισμός

Η διασφάλιση της ασφάλειας των υλικών στην κατασκευή και τη χρήση των ηλεκτρονικών συσκευών αποτελεί βασική προτεραιότητα των εταιρειών που απευθύνονται στο ευρύ καταναλωτικό κοινό εδώ και πολλά χρόνια. Στην Google, τελειοποιούμε διαρκώς την προσέγγισή μας και αναπτύσσουμε προγράμματα για να διεξάγουμε διαδικασίες με ασφαλέστερα ανθρώπινα και περιβαλλοντικά αποτελέσματα. Περιορίζουμε τη χρήση πολλών επικίνδυνων ουσιών και διασφαλίζουμε ότι οι προμηθευτές μας εφαρμόζουν τις κατάλληλες διαδικασίες για τον εντοπισμό και την αποτροπή της εισόδου τους στη διαδικασία παραγωγής. To έργο που ήδη έχουμε επιτελέσει έθεσε γερά θεμέλια, για να συνεχίσουμε την προσπάθειά μας και να θέσουμε τους επόμενους στόχους μας στον τομέα της ασφαλέστερης χημείας.

Οι ελεγχόμενες ουσίες και οι ουσίες που υπόκεινται σε περιορισμό είναι εξαιρετικά σημαντικές για την προστασία της ανθρώπινης υγείας και των οικοσυστημάτων του πλανήτη μας. Ωστόσο, η αποκλειστική εστίαση σε γνωστές επικίνδυνες χημικές ουσίες ενδέχεται να οδηγήσει σε επισφαλή υποκατάστατα με άγνωστες συνέπειες για την ασφάλεια. Καθώς βαδίζουμε προς μια ολοένα πιο κυκλική οικονομία, με ανακυκλωμένα υλικά που μετατρέπονται διαρκώς σε νέα προϊόντα, είναι εξαιρετικά σημαντικό να κατανοήσουμε τους πιθανούς κινδύνους σε ένα ευρύτερο φάσμα υλικών, πέρα από αυτά που ελέγχονται και υπόκεινται σε περιορισμό. Η δημιουργία ενός μεγάλου συνόλου δεδομένων από αξιολογήσεις επικινδυνότητας χημικών ουσιών (CHA) σε πολλές διαφορετικές κατηγορίες υλικών είναι το επόμενο βήμα για την επίτευξη του στόχου της ολοκληρωμένης ασφάλειας υλικών.

“Απαιτούνται πολλές περισσότερες πληροφορίες για να αποδείξουμε ότι μια χημική ουσία είναι εγγενώς ασφαλής, παρά για να αποδείξουμε ότι είναι τοξική. Συνήθως αρκεί να γνωρίζουμε ότι κάποια χημική ουσία είναι αποδεδειγμένα καρκινογόνος ή ότι προκαλεί ερεθισμούς στο δέρμα για να την αποκλείσουμε. Όμως, για να είμαστε απολύτως βέβαιοι ότι είναι εγγενώς καλοήθης για τη χρήση που προορίζεται, πρέπει να συμπληρώσουμε τα κενά στα δεδομένα. Η έλλειψη δεδομένων επικινδυνότητας δεν σημαίνει ότι μια χημική ουσία είναι εγγενώς καλοήθης.” — Lauren Heine, Ph.D. συνιδρύτρια και διευθύντρια του τμήματος Επιστήμης και Δεδομένων στην ChemFORWARD

Παραδοσιακά, η αξιολόγηση επικινδυνότητας των χημικών ουσιών είναι ένα πολυέξοδο και χρονοβόρο εγχείρημα, με αποτέλεσμα να περιοριστεί ο αριθμός των χημικών ουσιών που μπορούσαν να ερευνηθούν σε πολλούς κλάδους. Εκτός από αυτές τις δυσκολίες, τα δεδομένα συνήθως ήταν διαθέσιμα μόνο στην εταιρεία που είχε αναθέσει την αξιολόγηση και στον φορέα που την είχε αναλάβει. Αυτό το μοντέλο περιόριζε την πρόοδο προς την ασφαλέστερη χημεία σε άλλες εφοδιαστικές αλυσίδες και ήταν επιτακτική η ανάγκη να βρεθεί ένα καλύτερο σύστημα.

Το 2017, η Google αποφάσισε να συμβάλλει στην επιτάχυνση της προόδου υποστηρίζοντας έναν ανερχόμενο μη κερδοσκοπικό οργανισμό με την ονομασία ChemFORWARD (πρώην MaterialWise). Σήμερα, αυτή η συνεργασία, η οποία βασίζεται στην επιστημονική μεθοδολογία και στο μοντέλο της αλυσίδας αξίας έχει αναπτυχθεί σημαντικά με τη συμμετοχή άλλων τομέων του κλάδου, δημιουργώντας ένα κοινόχρηστο αποθετήριο δεδομένων επικινδυνότητας χημικών ουσιών, με έμφαση στην εύρεση ασφαλέστερων εναλλακτικών χημικών ουσιών. Αυτή η πλατφόρμα δεδομένων, σε συνδυασμό με ένα συνδρομητικό μοντέλο, επιτρέπει την προνοητική αξιολόγηση περισσότερων χημικών ουσιών, μειώνοντας το κόστος και επιταχύνοντας την πρόσβαση σε insight επικινδυνότητας για περισσότερες εταιρείες, ρυθμιστικές αρχές, υπευθύνους χάραξης πολιτικής και ΜΚΟ.

Ένα θεμελιώδες στοιχείο της επιτυχίας αυτού του μοντέλου είναι η πραγματοποίηση ενός σημαντικού όγκου αξιολογήσεων επικινδυνότητας χημικών ουσιών σε τομείς υψηλής προτεραιότητας. Θυμίζει κάπως τις προϋποθέσεις για την επιτυχία μιας υπηρεσίας ροής, καθώς οι συνδρομητές απαιτούν έναν ικανοποιητικό όγκο ταινιών και τηλεοπτικών εκπομπών. Το συνδρομητικό μοντέλο για τα δεδομένα επικινδυνότητας χημικών ουσιών απαιτεί επαρκές θεμελιώδες περιεχόμενο, το οποίο θα είναι διαθέσιμο σε πολλά ενδιαφερόμενα μέρη. Καθώς προστίθενται νέες αξιολογήσεις, η αξία της συνδρομής αυξάνεται, δημιουργώντας έναν ενάρετο κύκλο που επιταχύνει τους ρυθμούς ολοκλήρωσης νέων αξιολογήσεων. Η Google μελετά την ασφάλεια των υλικών στα προϊόντα της και προσφέρει τις αξιολογήσεις επικινδυνότητας που έχει αναθέσει στο κοινό αποθετήριο δεδομένων της ChemFORWARD, βελτιώνοντας με αυτόν τον τρόπο την αξία της πλατφόρμας για όλους.

Ασφαλέστερες επιστρώσεις και μελάνια

Στις πρόσφατες μελέτες για την ανάπτυξη προϊόντων της Google, διαπιστώσαμε ότι τα υλικά επίστρωσης και τα μελάνια είναι ένας τομέας στον οποίο πρέπει να στρέψουμε την προσοχή μας, δεδομένων των πιθανών κινδύνων από την έκθεση των εργαζομένων στις εγκαταστάσεις των προμηθευτών μας σε βλαβερές χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται παραδοσιακά στον κλάδο. Οι επιστρώσεις και τα μελάνια χρησιμοποιούνται με πολλούς διαφορετικούς τρόπους και κάθε σύνθεση περιέχει πολλά διαφορετικά χημικά συστατικά, τα οποία θα έπρεπε ιδανικά να αξιολογηθούν ως προς την επικινδυνότητά τους ένα προς ένα. Στο πλαίσιο της μελέτης αυτών των χημικών ουσιών και των συνθέσεών τους, αναθέσαμε αξιολογήσεις σε κορυφαίες εταιρείες τοξικολογικών ερευνών και διασφαλίσαμε ότι θα προστεθούν στη συνδρομητική πλατφόρμα της ChemFORWARD.

Από τότε που ξεκινήσαμε την έρευνα στις επιστρώσεις και τα μελάνια το 2020, η Google έχει αναθέσει αξιολογήσεις επικινδυνότητας για 27 διαφορετικά χημικά συστατικά, τα οποία χρησιμοποιούνταν σε 23 διαφορετικές συνθέσεις επιστρώσεων και μελανιών. Αυτή η έρευνα βοήθησε την Google να επιλέξει ασφαλέστερα υλικά, ενώ και οι 27 αξιολογήσεις είναι πλέον διαθέσιμες σε άλλους συνδρομητές από την πλατφόρμα της ChemFORWARD, σε ένα κλάσμα του αρχικού κόστους. Αυτές οι αξιολογήσεις έρχονται να προστεθούν στις 79 αξιολογήσεις επικινδυνότητας χημικών ουσιών που είχε αναθέσει η Google στο παρελθόν, μεταξύ των οποίων αξιολογήσεις για χημικά μέσα φλογοεπιβράδυνσης, εναλλακτικές λύσεις για πλήρως φθοριωμένες αλκυλοσουλφονικές ενώσεις (PFAS) στα προσθετικά χαρτιού, κοινούς διαλύτες σε απορρυπαντικά και λιποδιαχωριστές και κοινά συνδετικά συστατικά που χρησιμοποιούνται σε δομημένο περιβάλλον.

Η άμεση διαθεσιμότητα ολοκληρωμένων δεδομένων αξιολόγησης επικινδυνότητας σημαίνει ότι όσοι ενδιαφέρονται για αυτά τα υλικά έχουν τη δυνατότητα να ενσωματώσουν τις αξιολογήσεις ασφαλέστερων εναλλακτικών στη διαδικασία ανάπτυξης προϊόντων τους. Καθώς οι μηχανικοί και οι σχεδιαστές αξιολογούν την αξιοπιστία των υλικών, την ευκολία κατασκευής, το κόστος και άλλους παράγοντες που επηρεάζουν τη χρήση των υλικών σε ένα προϊόν, μπορούν επίσης να αξιολογήσουν την ασφάλεια των χημικών ουσιών σε πραγματικό χρόνο, χωρίς να περιμένουν να ολοκληρωθούν χρονοβόρες μελέτες.

“Για εμάς τους μηχανικούς υλικών, η δυνατότητα να ελέγχουμε αμέσως τη δυνητική επικινδυνότητα των υλικών που σκεφτόμαστε να χρησιμοποιήσουμε κατά τη διαδικασία ανάπτυξης μπορεί να κάνει μεγάλη διαφορά. Όταν αναπτύσσεις ένα νέο προϊόν, δεν έχεις την πολυτέλεια να περιμένεις μήνες για να ολοκληρωθεί η πολυέξοδη αξιολόγηση μιας χημικής ουσίας, γιατί αυτή η καθυστέρηση σημαίνει ότι δεν θα έχεις εγκαίρως τα insight που χρειάζεσαι, προτού ληφθούν αποφάσεις που δεν μπορούν να περιμένουν. Αυτή η πλατφόρμα θα αλλάξει τα δεδομένα.” — Irina Kogan-Michedo, επικεφαλής ομάδας συγκολλητικών ουσιών και υλικών τελικής επεξεργασίας της Google

Αυτή η προσέγγιση στην αξιολόγηση των υλικών έχει ενσωματωθεί σταδιακά στη διαδικασία ανάπτυξης προϊόντων της Google με τη συνεργασία των ομάδων μηχανικής υλικών, περιβαλλοντικής συμμόρφωσης και στρατηγικής βιωσιμότητας. Κατά την ανάπτυξη του Pixel 7, θέλαμε να κατανοήσουμε τη δυνητική επικινδυνότητα ορισμένων πιθανών συνθέσεων για τα μελάνια στο γυάλινο κάλυμμα πίσω μέρους. Τον τελευταίο καιρό ο κλάδος έχει στραφεί προς τις επιλογές με χαμηλή περιεκτικότητα σε πτητικές οργανικές ενώσεις, αλλά και αυτές οι συνθέσεις περιέχουν δυνητικά βλαβερούς διαλύτες.

Η πλατφόρμα της ChemFORWARD παρέχει Ζώνες επικινδυνότητας (A, B, C ή F) για χημικές ουσίες, οι οποίες βασίζονται σε αξιολογήσεις επικινδυνότητας, κριτήρια αξιολόγησης GreenScreen, τον Κατάλογο ασφαλέστερων χημικών συστατικών της Αρχής Προστασίας Περιβάλλοντος των ΗΠΑ (EPA) και άλλα κριτήρια. Από τους 349 διαλύτες που έχει αξιολογήσει η ChemFORWARD μέχρι σήμερα, πάνω από το 46% έχουν αξιολόγηση F, η οποία σημαίνει ότι αποτελούν σημαντικές απειλές με υψηλή επικινδυνότητα στις περισσότερες συνθήκες. Αυτό αναδεικνύει με τον πιο εμφατικό τρόπο τη σημασία της πλήρους κατανόησης του προφίλ επικινδυνότητας των υλικών. Στη διαδικασία αξιολόγησής μας για το μελάνι στην εσωτερική επιφάνεια του γυάλινου καλύμματος πίσω μέρους του Pixel 7, ελέγξαμε 15 πιθανώς ασφαλέστερους εναλλακτικούς διαλύτες και επιλέξαμε μια σύνθεση που χρησιμοποιούσε οξικό μεθυλαιθέρα προπυλενογλυκόλης (PGMEA) με Ζώνη επικινδυνότητας B.

Η καλύτερη αξιολόγηση δεν είναι το μοναδικό κριτήριο για την επιλογή ενός ασφαλέστερου υλικού. Αν και το υλικό PGMEA έχει ασφαλέστερο προφίλ επικινδυνότητας από την πλειοψηφία των διαλυτών που έχουν αξιολογηθεί στην πλατφόρμα ChemFORWARD, η εκάστοτε ασφαλέστερη επιλογή χημικής ουσίας ενδέχεται να έχει κάποιους κινδύνους. Τα δεδομένα αξιολόγησης επικινδυνότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκτίμηση άλλων πιθανών κινδύνων στις σχετικές διαδικασίες κατασκευής, χρήσης ή ανακύκλωσης του προϊόντος. Οι κίνδυνοι που ενέχει η χημική ουσία PGMEA κατά τη χρήση του προϊόντος από τους καταναλωτές ή κατά την ανακύκλωση δεν υφίστανται ουσιαστικά στη συγκεκριμένη εφαρμογή, καθώς οι διαλύτες εξατμίζονται κατά τη διαδικασία κατασκευής. Ωστόσο, είναι απαραίτητο να διασφαλίσουμε την προστασία του εργατικού δυναμικού του προμηθευτή και του τοπικού περιβάλλοντος κατασκευής της συσκευής. Οι ασφαλέστερες επιλογές χημικών ουσιών, όπως η επιλογή που αναφέρεται στο συγκεκριμένο παράδειγμα, απαιτούν ανάλυση από εμπειρογνώμονες σε πολλές διαφορετικές διαστάσεις πιθανού κινδύνου και τα δεδομένα αξιολόγησης επικινδυνότητας είναι καθοριστικής σημασίας σε αυτή την ανάλυση, αλλά και στην πρόοδο του κλάδου γενικότερα σε αυτόν τον τομέα.

“Στην Google, εφαρμόζουμε προδιαγραφές ουσιών που υπόκεινται σε περιορισμό, οι οποίες περιορίζουν τη χρήση μη ασφαλών υλικών στα προϊόντα μας. Αλλά οι προσπάθειές μας δεν σταματούν εκεί. Θέλουμε να αλλάξουμε τον θεμελιώδη τρόπο σύνθεσης υλικών και να εφαρμόσουμε πρότυπα ασφαλείας που υπερβαίνουν τις ελάχιστες απαιτήσεις. Για να το επιτύχουμε αυτό, συνεργαζόμαστε εντατικά με τους προμηθευτές μας με στόχο τη δημιουργία νέων υλικών που θα διαμορφώσουν νέα πρότυπα ασφαλέστερης χημείας για ολόκληρο τον κλάδο.” — Adi Narayanan, επικεφαλής τμήματος Επιστήμης και μηχανικής υλικών στην Google

Το μελάνι για το γυάλινο κάλυμμα πίσω μέρους του Pixel 7 είναι ένα μόνο από τα πολυάριθμα παραδείγματα προνοητικής αξιολόγησης των υλικών που χρησιμοποιούμε στα προϊόντα μας με στόχο τη χρήση ασφαλέστερων χημικών ουσιών. Ανυπομονούμε να διευρύνουμε τις πρωτοβουλίες μας σε αυτόν τον τομέα και να πρωτοπορήσουμε στην εξέλιξη του κλάδου πέρα από το στάδιο της διαχείρισης ελεγχόμενων χημικών ουσιών. Χρειάζεται αρκετή δουλειά ακόμα προκειμένου να βελτιωθεί ο όγκος των γνώσεων που έχουμε στη διάθεσή μας και να δημιουργήσουμε τα απαραίτητα εργαλεία για την αποτελεσματική ανάλυση των δεδομένων επικινδυνότητας των χημικών ουσιών. Στο πλαίσιο αυτής της προσπάθειας, η Google υποστηρίζει ένθερμα την προσέγγιση της ChemFORWARD, η οποία επιτρέπει την ευρύτερη διάδοση και αξιοποίηση αυτών των γνώσεων και εργαλείων.