Forskere har undersøkt hva som skjer når de små karbonpartiklene blir liggende i naturen og møter andre forurensende stoffer på sin vei. Nanorørene havner nemlig ofte i vannet vårt etter at de har gjort nytte som super-funksjonelt materiale i enten klær, kosmetikk eller elektronikk.

Det viser seg at de tiltrekker giftige stoffer som fester seg til dem. Om dette er bra eller dårlig nytt for miljøet, er fortsatt uvisst. Det kommer nemlig an på om disse nanorørene tar med seg de giftige stoffene og synker til bunns, eller om de blir spist av organismer og dyr i havet.

I vann nær byen

– Fordi nanopartikler, i dette tilfellet karbonnanorør, er relativt nye materialer, trenger vi også mer kunnskap om hvordan disse nye partiklene oppfører seg i naturen – og hvordan de reagerer på andre forurensende kjemikalier, forklarer Andy Booth i Sintef. Han er kjemiker med en doktorgrad innenfor miljøpåvirkning.

I vannkilder rundt byer og industri er det vanlig å finne forurensende kjemikalier som kommer fra ufullstendig forbrenning, såkalte polysykliske aromatiske hydrokarboner, eller PAH. De kan være resultatet av alt fra oljesøl til røyk fra skorsteiner. PAH finnes i mange varianter, og de regnes som kreftfremkallende –og hydrofobiske. Det betyr at disse forbindelsene egentlig ikke trives i vann og helst vil finne noe annet å binde seg til.

Nå har Booth og hans kolleger interessert seg for hvordan disse nokså vanlige, men forurensende PAH-partiklene oppfører seg i vann når de møter nykommeren karbon-nanorør. Nanorør har nemlig svært stor overflate, og derfor absorberer de andre stoffer lett.

– Vi ønsket å undersøke om de ender i matfatet til dyrene som lever der og eventuelt er giftige, eller om de vil synke til bunns – men også finne ut hvordan vil de reagere med andre forurensende stoffer, forklarer forskeren.

• Les også: Ny type nanonåler kan avdekke kreft og hjerteinfarkt

Vannlopper er forsøksdyr 

Forsøkene ble gjort i Sintef SeaLab, med alger og den fem millimeter store vannloppen Daphnia magna som forsøksdyr. Vannloppen spiser selv alger, og er forøvrig viktig i næringskilden til blant annet fisk.

I laboratoriet etterliknet forskerne naturen så mye som mulig, blant annet gjennom å tilsette biologisk materiale som finnes i bekker og vassdrag i naturen i forsøksvannet, såkalt humus.

Berit Glomstad ved NTNU jobber med en doktorgrad på temaet, og har vært mye invovlert i de praktiske forsøkene.

– Humusen er en viktig komponent fordi den forandrer oppførselen til nanorørene i naturen. Nanorør er veldig sensitive for miljøforandringer, forklarer Glomstad.

I forkant av forsøkene hadde forskerne to teorier:

Den første teorien er at nanorørene adsorberer de giftige stoffene og synker til bunns, slik at de blir mindre tilgjengelig for levende organismer i vannet, og dermed mindre farlige.

Den andre var at de giftige stoffene adsorberes av karbonnanorørene og dermed er med på å øke konsentrasjonen av disse.

– Nanorørene kan da blir spist av små krepsdyr og lopper som forveksler disse med den naturlige maten sin; nemlig alger. Dette kan føre til at forurensingen frigjøres i kroppen til det lille dyret og dermed blir giftigheten mer alvorlig, presiserer Glomstad.

Fordi ulike nanorør oppfører seg ulikt i naturen, ble forsøkene gjennomført med fem ulike typer karbonnanorør. Disse hadde både ulik diameter og ulik oppbygging, de kunne både være enveggede og flerveggede. Noen av nanorørene hadde også en såkalt manipulert overflate som gir dem skreddersydde egenskaper.

• Les også: Nanopartikler kan presse ut enda mer olje

Fra dødelig gift til mulig rensemetode?

Så langt viser forsøkene at alle nanorørene tiltrekker seg de forurensende hydrokarbonene (PAH), slik at disse blir samlet opp på et lite område. De blir altså ikke mer giftige i seg selv, men fordi de blir mange på et lite sted, blir de giftigere for dyr som spiser partiklene.

Det var dårlig nytt for den lille vannloppen: Omtrent halvparten av vannloppene avgikk med laboratoriedøden.

– Samtidig kan man snu på flisa og se for seg at karbonnanorør i framtida brukes til nettopp å rense vann som inneholder mye av de polysykliske aromatiske hydrokarboene, sier prosjektleder Andy Booth i Sintef.

Referanse

Berit Glomstad m.fl: Carbon Nanotube Properties Influence Adsorption of Phenanthrene and Subsequent Bioavailability and Toxicity to Pseudokirchneriella subcapitata. Environmental Science&Technology. 2016. DOI: 10.1021/acs.est.5b05177. Sammendrag.

Flere eksperter hevder at tradisjonell økonomisk tenking bør danne grunnlag for regelverksendringer i norsk petroleumsindustri. En slik tenkning må unngås, da den representerer en alvorlig trussel mot sikkerheten. Den kan også bidra til at regelverksendringene vil være alt annet et kostnadseffektive. 

Ulike regjeringer har etter årtusenskiftet alle uttrykt høye ambisjoner for sikkerhet, helse og miljø i oljebransjen. Vi skal være verdensledende innen helse, miljø og sikkerhet. Politikerne erkjenner at oljevirksomheten vår innebærer en risiko for store og alvorlige ulykker. 

Risikostyring er ikke ensidig

Det høye fokuset på helse, miljø og sikkerhet betyr imidlertid ikke at reduksjon av risiko skal sees uavhengig av kostnader. Hovedformålet med risikostyring er å sikre en hensiktsmessig balanse mellom det å utvikle og skape verdier og det å unngå ulykker, skader og tap. Risikostyring er med andre ord ikke en ensidig prosess for å redusere risikoen i samfunnet. Utfordringen er hvordan en ved regulering av storulykkesrisiko kan finne fram til en hensiktsmessig balanse mellom de ulike hensyn. 

En løsning på utfordringen, fremmet av flere fageksperter, er bruken av tradisjonelle nytte-kostnadsanalyser. Alle fordeler og ulemper transformeres da til en sammenlignbar størrelse, penger. En slik tilnærming innebærer at innføring eller endring av et spesifikt HMS-krav eller -tiltak anses hensiktsmessig så lenge fordelene er større enn ulempene. 

For alle praktiske formål er det usikkerhet til konsekvensene av enhver beslutning. I nytte-kostnadsanalysen løses denne utfordringen ved at man i beregningen av fordeler og ulemper fokuserer på det som i fagspråket omtales som forventningsverdier. En multipliserer sammen mulige verdier og tilhørende sannsynligheter og summerer over alle verdier. For eksempel, hvis de mulige utfallene er enten 0 eller 10 milliarder, og sannsynlighetene for disse er henholdsvis 0.999 og 0.001, blir forventningsverdien 0 x 0.999 + 10 x 0.001 = 0.01. 

Forsiktighetsprinsippet

Det å bruke nytte-kostnadsanalyser som grunnlag for regelverksendringer i petroleumsvirksomheten bryter med forsiktighetsprinsippet, et prinsipp som på mange måter kan sies å være selve fundamentet for risikostyringen og sikkerhetstenkningen i bransjen. Forsiktighetsprinsippet innebærer at forsiktighet skal være et styrende prinsipp der det knyttes usikkerhet til hva som blir konsekvensene. Vi lager robuste designløsninger, implementerer sikkerhetsbarrierer og forbedre ytelsen av barrierer når vi ikke helt vet hva som blir konsekvensene av våre handlinger. 

Forsiktighetsprinsippet bygger på erkjennelsen at enhver analyse har sine begrensinger og følgelig ikke alene gir svar på hvilke beslutninger som er de riktige og beste.  Risikoanalyser, nytte-kostnadsanalyser og lignende typer analyser kan ikke erstatte forsiktighetsprinsippet. Slike analyser er verktøy som gir innsikt om risiko og de avveininger som er involvert, men de er bare verktøy med sterke begrensninger. 

Resultatene fra slike analyser er betinget av en rekke forutsetninger og antakelser, og uttrykker på ingen måte objektive resultater. Det å være forsiktig innebærer at vi også må ta hensyn til  dette faktum. 

Det at nytte-kostnadsanalyser anbefales som grunnlag for regulering av storulykkesrisiko når den bryter med forsiktighetsprinsippet som er selve grunnlaget for risikostyring og sikkerhetstenkningen i petroleumsindustrien er naturligvis i seg selv uheldig. 

Nytte-kostnadsanalyser strekker ikke til

I tillegg til dette, så kan en også stille spørsmål om nytte-kostnadsanalysene vil bidra til en hensiktsmessig balanse mellom risikoreduksjon og økonomi. Den faglige argumentasjonen for hvorfor fokus på forventningsverdier er hensiktsmessig relateres til store tall sterke lov fra sannsynlighetsteorien. Den sier at gjennomsnittet av en rekke målinger er tilnærmet lik forventningsverdien for en måling når antall målinger er høyt. Kaster du en terning mange ganger vil gjennomsnittlig antall øyne bli tilnærmet lik 3.5, som er forventningsverdien ved ett kast. 

Problemet er imidlertid at hvis en har et potensial for store tap, så vil bruk av forventningsverdier generelt kunne være misledende. I eksemplet ovenfor er 0.01 lite informativt da utfallene enten blir 0 eller 10.  Har en mange aktiviteter (for eksempel installasjoner) – en tar et samfunnsmessig perspektiv –  vil forventningen kunne bli mer informativ – mer lik gjennomsnittlig verdi, men avstanden kan fremdeles være stor når en står ovenfor ekstreme utfall. Dessuten kan det være forhold som våre analyser og vurderinger ikke har tatt hensyn til,  det skjer overraskelser i forhold til våre oppfatninger, modeller og forutsetninger.

En løsning på problemet, som enkelte fageksperter har trukket fram, er å justere forventningsverdiene for å ta høyde for stor usikkerhet. Dette kan for eksempel gjøres ved å legge spesielt optimistiske vurderinger til grunn, sett ut fra et sikkerhetsperspektiv, når forventet verdi av et sikkerhetstiltak eller sikkerhetsregulering skal beregnes. 

Utilstrekkelig hensyn til usikkerhet

Utfordringen med en slik tilnærming er imidlertid i stor grad den samme som tidligere. Usikkerheten blir ikke tatt hensyn til i tilstrekkelig grad, siden fokus fremdeles legges på forventningsverdier. Liten vekt blir da lagt på potensialet for storulykker. 

Se for eksempel for deg at et oljeselskap vurderer å implementere en undersjøisk isolasjonsventil (SSIV). En SSIV skal forhindre at en hendelse eskalerer til en storulykke hvis det er brudd eller skade på stigerøret, et rør som forbinder en produksjonsinnretning med en rørledning. Verdien av å ha en SSIV installert vil dermed kunne være svært stor da den vil dramatisk redusere varigheten av en brann, og dermed skader på utstyr og tap av liv. Sannsynligheten for brudd/skade på stigerøret og dermed sannsynligheten for at man får bruk for ventilen er imidlertid vurdert som svært lav. 

La oss nå videre anta at vi ønsker å anvende tankegangen beskrevet tidligere hvor man legger stor vekt på usikkerhet ved beregning av forventet gevinst av sikkerhetsventilen. En praktisk måte å gjøre dette på er å legge til grunn en relativ høy sannsynlighet, og kanskje også en urimelig høy sannsynlighet, for at ventilen kommer til anvendelse, i forhold til hva som anses å være beste vurdering. 

Utfordringen med denne fremgangsmåten er at fokus fremdeles legges på forventningsverdier. Selv om vi velger å legge til grunn en høyere sannsynlighet for brudd på stigerør enn hva som er rimelig, så vil forventet gevinst av sikkerhetsventilen gi et dårlig anslag på virkelig gevinst. Beregnet forventet gevinst av ventilen vil kunne være relativt lav, for eksempel 10.000 kroner, men virkelig gevinst av sikkerhetstiltaket kan være flere milliarder.

Den virkelige verdien av forsiktighet

En må derfor ved en fremgangsmåte som beskrevet over være varsom med å konkludere med at det ikke er rasjonelt å investere i ventilen hvis kostnadene er høyere enn beregnet forventet gevinst. Poenget er at forventet gevinst, selv med optimistiske anslag til grunn, kan gi dårlige anslag av virkelig gevinst. Den virkelige verdien av sikkerhetsventilen kan bli enorm, og det er dette faktum som på mange måter kan rettferdiggjøre anskaffelse av sikkerhetstiltaket hvis forsiktighetsprinsippet legges til grunn. Eksemplet tar her utgangspunkt i ett tiltak, men argumentasjonen blir den samme om vi ser på en samling av tiltak.  Med mange tiltak kan avvikene bli mindre, men ikke nødvendigvis.  Vi står overfor risiko og usikkerhet. 

Ved regulering av storulykkesrisiko i petroleumsindustrien så kan vi stå overfor nøyaktig samme type situasjon. Selv om forventet gevinst av en sikkerhetsregulering er lavere enn forventet kostnad, til tross for at optimistiske anslag er lagt til grunn, så betyr ikke dette nødvendigvis at sikkerhetsreguleringen ikke bør iverksettes. 

Grunnen er at en forventingsbasert tilnærming til regulering av storulykkesrisiko i stor grad ignorer potensialet for storulykker og kan dermed også i betydelig grad undervurdere kostnadene for samfunnet. 

Risiko og usikkerhet må vektlegges

Det vi trenger er analyser og evalueringer av antatte konsekvenser, kostnader og nyttegevinster som evalueres i en mye bredere kontekst enn hva tilfellet er gjennom tradisjonelle nytte-kostnadsanalyser. For å ta gode beslutninger når det gjelder sikkerhet, må risiko og usikkerhet vektlegges – forventningsverdier gir ikke et egnet underlag. Først da vil vi kunne oppnå kostnadseffektiv regulering av storulykkesrisiko i petroleumsindustrien.  Hvis man likevel velger å ta beslutninger basert på nytte-kostnadsanalyser, så vil man raskt kunne ende opp med både høyere storulykkesrisiko, og reguleringer som er alt annet enn kostnadseffektive.