La sustitución de riesgos es una estrategia de control de riesgos en la que se reemplaza un material o proceso por otro menos peligroso. La sustitución es el segundo elemento más eficaz de los cinco miembros de la jerarquía de controles de riesgos para proteger a los trabajadores, después de la eliminación . [1] [2] [3] La sustitución y la eliminación son más eficaces al principio del proceso de diseño, cuando pueden ser económicas y sencillas de implementar, mientras que para un proceso existente pueden requerir cambios importantes en los equipos y procedimientos. [1] El concepto de prevención a través del diseño hace hincapié en la integración de los métodos de control más eficaces, como la eliminación y la sustitución, al principio de la fase de diseño. [4]
Las sustituciones de sustancias peligrosas pueden implicar no sólo el cambio de una sustancia química por otra, sino también el uso de la misma sustancia química en una forma menos peligrosa. También se pueden realizar sustituciones de procesos y equipos. Al realizar una sustitución, se deben tener en cuenta y controlar los riesgos del nuevo material, de modo que no se introduzca un nuevo riesgo inadvertidamente [3] , lo que causaría "sustituciones lamentables". [5] La sustitución también puede fracasar como estrategia si el proceso o material peligroso se vuelve a introducir en una etapa posterior de las fases de diseño o producción [6] , o si las preocupaciones por los costos o la calidad hacen que no se adopte una sustitución. [7]
Una sustitución común es reemplazar un químico tóxico por uno menos tóxico. [8] Algunos ejemplos incluyen reemplazar el solvente benceno , un carcinógeno , por tolueno ; cambiar de solventes orgánicos a detergentes a base de agua ; y reemplazar pinturas que contienen plomo por otras que contienen pigmentos sin plomo. [3] La limpieza en seco puede evitar el uso de percloroetileno tóxico mediante el uso de solventes a base de petróleo , dióxido de carbono supercrítico o técnicas de limpieza húmeda . [9] Las sustituciones químicas son un ejemplo de química verde . [5]
Los productos químicos también pueden sustituirse por una forma diferente del mismo producto químico. En general, la exposición a la inhalación de polvos polvorientos puede reducirse utilizando una suspensión de partículas en un disolvente líquido en lugar de un polvo seco, [10] o sustituyendo partículas más grandes como pellets o lingotes . [3] Algunos productos químicos, como los nanomateriales , a menudo no pueden eliminarse o sustituirse por materiales convencionales porque sus propiedades únicas son necesarias para el producto o proceso deseado. [10] Sin embargo, puede ser posible elegir propiedades de la nanopartícula como tamaño , forma , funcionalización , carga superficial , solubilidad , aglomeración y estado de agregación para mejorar sus propiedades toxicológicas mientras se conserva la funcionalidad deseada. [11]
En 2014, las Academias Nacionales de los Estados Unidos publicaron un marco de toma de decisiones recomendado para las sustituciones químicas. El marco mantuvo las métricas relacionadas con la salud utilizadas por los marcos anteriores, incluyendo carcinogenicidad , mutagenicidad , toxicidad reproductiva y del desarrollo , alteración endocrina , toxicidad aguda y crónica , irritación dérmica y ocular , sensibilización dérmica y respiratoria y ecotoxicidad . Añadió un énfasis en la evaluación de la exposición real en lugar de solo los peligros inherentes a la sustancia química en sí, reglas de decisión para resolver las compensaciones entre los peligros y la consideración de nuevas fuentes de datos sobre los peligros, como las simulaciones . El marco de evaluación tiene 13 pasos, muchos de los cuales son únicos, como pasos dedicados a la definición del alcance y la formulación de problemas, la evaluación de las propiedades fisicoquímicas , la evaluación más amplia del ciclo de vida y la investigación e innovación. El marco también proporciona orientación sobre herramientas y fuentes de información científica. [12]
Los riesgos para los trabajadores se pueden reducir limitando o reemplazando los procedimientos que pueden aerosolizar los materiales tóxicos contenidos en el artículo. Algunos ejemplos incluyen limitar los procedimientos de agitación, como la sonicación , o usar un proceso de temperatura más baja en los reactores químicos para minimizar la liberación de materiales en el escape. [13] Sustituir un proceso de corte con chorro de agua en lugar del aserrado mecánico de un artículo sólido también crea menos polvo. [14]
También se puede sustituir el equipo, por ejemplo, utilizando una cuerda salvavidas autorretráctil en lugar de una cuerda fija para la protección contra caídas , [15] o empaquetando materiales en contenedores más pequeños para evitar lesiones por levantamiento. [16] Los efectos del ruido sobre la salud se pueden controlar comprando o alquilando equipos menos ruidosos. Este tema ha sido objeto de varias campañas Buy Quiet , y la base de datos de herramientas eléctricas del NIOSH contiene datos sobre la potencia acústica, la presión y los niveles de vibración de muchas herramientas eléctricas. [17] [18]
Una sustitución lamentable ocurre cuando un material o proceso que se creía menos peligroso resulta tener un riesgo inesperado. Un ejemplo bien conocido ocurrió cuando el diclorometano se eliminó gradualmente como limpiador de frenos debido a sus efectos ambientales, pero posteriormente se descubrió que su sustituto, el n -hexano, era neurotóxico . [5] [12] A menudo, las sustancias que se reemplazan tienen peligros bien estudiados, pero las alternativas pueden tener pocos o ningún dato de toxicidad, lo que dificulta las evaluaciones de alternativas. [5] A menudo, se consideran preferibles los productos químicos sin datos de toxicidad, ya que no generan preocupaciones como una advertencia de la Proposición 65 de California . [19]
Otro tipo de sustitución lamentable consiste en trasladar la carga de un peligro a otra parte. Un ejemplo es que la potente neurotoxina acrilamida puede sustituirse por la N-vinilformamida, más segura, pero la síntesis de esta última requiere el uso del altamente tóxico cianuro de hidrógeno , lo que aumenta los riesgos para los trabajadores de la empresa de fabricación. Al realizar una evaluación de alternativas , la inclusión de los efectos a lo largo de todo el ciclo de vida del producto como parte de una evaluación del ciclo de vida puede mitigar este problema. [12]