Preocupari actuale si tendinte privind dezvoltarea capabilitatilor tehnologice pentru managementul evenimentelor (hazardelor) CBRN

Mircea Cernat, Radu Andriciuc, Robin Cosma, Teodora Eugeniu, Alexandru Dumitrașcu, Răzvan Petre, Gabriel Comloșanu, Nicolae Mărunțelu (Clusterul Român PROECO - CBRNE)

Gestionarea riscurilor este una dintre componentele care facilitează protecția împotriva amenințărilor CBRN (Chimic, Biologic, Radiologic, Nuclear). Această componentă se bazează pe principiile măsurilor de precauție preventivă, controlului pericolelor prin evitare, controlului răspândirii pericolelor, controlului și managementului expunerilor individuale, de decontaminare, de validare a decontaminării (evaluarea pericolelor reziduale) și de gestionare a deșeurilor. Gestionarea riscurilor CBRN trebuie să facă parte integrantă din toată planificarea operațională și, pe cât posibil, să fie pregătită în avans. Acest articol aduce în prim plan câteva dintre preocupările Clusterului Român PROECO-CBRNE pe linia managementului evenimentelor CBRN, incluzând o scurtă prezentare a exercițiului specific organizat la Aeroportul Internațional Tuzla, activitate inclusă și ca o contribuție a României la proiectul european Search & Rescue.

1. Aspecte generaleprivind managementul evenimentelor CBRN

Prevenirea sau reducerea impactului unei posibile utilizări a armelor CBRN împotriva trupelor se poate realiza prin măsuri de identificare și evitare a pericolelor, controlul răspândirii agenților specifici periculoși, precum și prin gestionarea adecvată expunerii personalului și tehnicii. Limitarea pericolelor implică utilizarea unei varietăți de proceduri și tehnologii pentru a preveni răspândirea pericolelor CBRN în regiunile necontaminate. Controlul și gestionarea expunerii personalului la aceste amenințări sunt considerente cruciale, iar manipularea, tratarea, depozitarea și transportul echipamentelor, materialelor, probelor și a reziduurilor contaminate fac parte din procedurile de control și limitare a pericolelor.

Pe lângă măsurile de prevenire, protecția și decontaminarea reprezintă componente decisive ale apărării împotriva agenților CBRN. Decontaminarea pasivă  prin pre-tratarea diferitelor suprafețe și materiale cu straturi de protecție sau straturi reactive care pot fi îndepărtate, precum și decontaminarea activă, care constă în eliminarea oricărei contaminări solide sau lichide, utilizând diverse procedee și tehnologii mecanice sau fluide, pot distruge agenții CBRN mai repede decât acțiunea de neutralizare naturală.

Multe dintre tehnicile existente de decontaminare sunt dăunătoare pentru oameni; prin urmare, una dintre problemele principale este crearea de sisteme de decontaminare CBRN non-toxice, fără apă și/sau cu apă în volum minim, care să permită decontaminarea materialelor sensibile, minimizând, în același timp, acumularea deșeurilor și efortul logistic de management al deșeurilor. Scalabilitatea este o altă caracteristică importantă, care se referă la capacitatea unui sistem de decontaminare de a fi utilizat atât în aplicații mici, cât și la scară largă. Metodele de decontaminare variază în ceea ce privește eficacitatea pentru îndepărtarea diferitelor tipuri de agenți CBRN. În consecință, trebuie dezvoltate metodologii standardizate de testare a eficacității acestora pentru diferiți agenți.

Controlul decontaminării (evaluarea riscurilor reziduale) trebuie corelat cu activitățile de decontaminare și furnizarea de informații cu privire la eficacitatea decontaminării. Metodele de control al decontaminării trebuie să asigure un grad ridicat de rezoluție (sensibilitate) și să permită evaluarea eficacității decontaminării diferiților agenți, în funcție de tipul de suprafață pe care se regăsesc aceștia și de condițiile de mediu.

Gestionarea reziduurilor CBRN este o provocare importantă de luat în considerare în cazul managementului riscurilor. Activitățile de gestionare a deșeurilor sunt asociate, de obicei, cu controlul și limitarea pericolelor CBRN generate de scurgeri de agenți chimici din muniții, dispozitive improvizate sau instalații industriale. Gestionarea deșeurilor constă, în principiu, în limitarea, marcarea și eliminarea obiectelor contaminate. Controlul evacuării deșeurilor și a apelor contaminate este o sarcină crucială care necesită tratarea lor prin tehnologii și metode specializate.

2. Capabilități pentru un management eficient

Potențialul de a face față evenimentelor CBRN constă în capacități organizatorice și tehnologice, acumulate și exersate, pentru o multitudine de activități corespunzătoare etapelor de management al riscurilor, precum controlul expunerii prin evitarea contaminării, controlul răspândirii contaminării, controlul și managementul expunerii individuale, decontaminare, validarea decontaminării și managementul deșeurilor.

Capabilitățile tehnologice moderne includ sisteme de decontaminare robotice și sisteme fără pilot, pentru a se optimiza procesul (aplicarea rapidă și completă a procesului de dezinfectare) și a se evita expunerea operatorilor la riscuri în timpul decontaminării.

Metodele noi de decontaminare chimică pot include, printre multe alte tehnologii, utilizarea de nanomateriale, inclusiv nanoparticule metalice și de oxid metalic, micro/nanofibre, membrane polimerice produse prin electro-spinning, fluide de decontaminare auto-degradabile, geluri pentru a fixa stratul contaminant și pentru evitarea scurgerilor, spume care pot reduce de până la 20 de ori volumul de apă necesar, acoperiri active, cum ar fi vopsele și lacuri, materiale bazate pe biologie sintetică.

Capacitățile organizatorice și administrative pentru îmbunătățirea potențialului de eliminare a pericolului contaminării în operațiuni, precum și decontaminarea eficientă vizează:

▪ perfecționarea cunoștințelor generale privind metodologiile disponibile unor abordări standardizate pentru tratarea riscurilor reziduale de expunere secundară și pentru stabilirea nivelurilor admisibile de contaminare;

▪ conceperea unor procedee comune de evaluare a riscurilor, de partajare a rezultatelor, precum și proceduri standardizate;

▪ implementarea unui sistem universal de decontaminare, valabil pentru agenții CBRN (cunoscuți și necunoscuți);

▪ conceperea de sisteme de decontaminare non-toxice;

▪ conștientizarea lipsei de cunoștințe cu privire la modul de decontaminare a diferitelor suprafețe și materiale, a echipamentelor și tehnicilor insuficiente pentru decontaminarea materialelor electronice, a suprafețelor dure sau poroase;

▪ abordarea unor soluții accesibile, cu spectru larg și eficiente de decontaminare, care sunt, de asemenea, prietenoase cu mediul;

▪ necesitatea de a minimiza volumul de fluide de decontaminare care trebuie transportate și producerea de deșeuri care rezultă pentru a reduce amprenta logistică;

▪ formarea de cunoștințe privind adsorbția/desorbția din diferite materiale în condiții climatice diferite;

▪ deprinderea utilizării unor echipamente automate de decontaminare, cum ar fi vehiculele fără pilot, care permit echipelor de recuperare să lucreze în afara zonei de pericol.

În secțiunile ce urmează, sunt prezentate câteva dintre metodele și tehnologiile actuale și de perspectivă dedicate pentru managementul evenimentelor CBRN și al urmărilor acestora.

2.1 Metode și sistemede protecție

Măsurile de prevenire a riscurilor pot reduce în mod semnificativ probabilitatea ca forțele proprii să fie afectate de arme și dispozitive CBRN și pot diminua efectele agenților CBRN în cazul în care aceștia sunt utilizați.

Evaluările amenințărilor sunt integrate în procesul de planificare operațională, împreună cu planificarea diverselor sisteme de protecție pentru clădiri, vehicule de toate tipurile și acoperirile ordonate pentru suprafețele materialelor impermeabile. Echipamentele militare critice, vehiculele, navele și aeronavele trebuie să fie pregătite (prin proiectare adecvată) pentru potențiala contaminare directă (atunci când agenții CBRN sunt utilizați împotriva lor) sau indirectă (când sunt folosiți pentru a transporta persoane sau echipamente contaminate).

Tehnologiile care sunt luate în considerare se concentrează (dar nu se limitează) pe:

▪ evaluarea tehnologiilor existente de senzori CBRN pentru detectarea rapidă și fiabilă a suprafețelor contaminate și măsuri de precauție;

▪ scenarii VR (Virtual Reality) pentru tipuri specifice de evenimente CBRN;

▪ tehnologii pentru îmbunătățirea rezilienței răspunsului la incidentele CBRN;

▪ noi tehnologii pentru susținerea vieții personalului expus la incidente CBRN;

▪ tehnologia dronelor și utilizarea acesteia pentru gestionarea riscurilor CBRN;

▪ instrumente software de gestionare a incidentelor CBRN.

2.2 Tehnologii pentru controlul contaminării

Expunerea personalului implicat în evenimente CBRN ar putea duce la efecte adverse asupra sănătății individuale și în masă, variind de la boală ușoară la severă sau la pierderea vieții, în legătură directă cu timpul de expunere, toxicitatea și concentrația agentului CBRN și nivelul de protecție a personalului. Agenții CBRN pot fi dificil de identificat sau de detectat din cauza lipsei de culoare, miros sau pot fi de origine nucleară. Răspunsul la un eveniment CBRN în ceea ce privește protecția personalului ar putea fi construit în trei etape: evitarea sau minimizarea expunerii, îndepărtarea agenților de pe piele, păr, îmbrăcăminte și implicarea îngrijirilor medicale.

Controlul expunerii trebuie să ia în considerare timpul de contaminare, distanța de la locul de contaminare și zona în care se face decontaminarea și protecția personalului care acordă primul ajutor. Echipamentele de protecție ar putea fi adăposturi (în principal, pentru persoanele fără rol operațional) sau îmbrăcăminte (echipamente de protecție personală/ PPE) pentru personal specializat, cum ar fi primii salvatori (Foto 1).

Tehnologiile ce au ca scop detectarea, identificarea și determinarea măsurilor nivelului de toxicitate a agenților de la distanță, precum și noile materiale pentru echipamentele de protecție și tehnologiile de curățare, pot permite reducerea semnificativă a rănilor sau cea a deceselor populației afectate.

- Foto 1: Protecția personalului medical în timpul intervenției la pacienți contaminați chimic sau biologic

2.3 Tehnologii pentru decontaminare

Decontaminarea pasivă (Foto 2) constă în două etape: tratamentul prealabil (sau aplicarea) pe suprafața materialului de bază cu un strat protector sau cu o acoperire reactivă și un amestec de decontaminare (materiale auto-decontaminante), urmat de îndepărtarea acestuia după neutralizarea sau distrugerea agentului CBRN.

- Foto 2: Etapele decontaminării:

 - Pulverizarea soluției de decontaminare pe suprafața contaminată;

- Timp de neutralizare;

- Suprafața decontaminată

Progresele realizate până în prezent în domeniul acestei tehnologii arată că ar trebui să se depună mai multe eforturi pentru a îmbunătăți înțelegerea optimizării implementării decontaminării pasive în ceea ce privește mai mulți factori, cum ar fi tipul agentului, materialele de suprafață, condițiile meteorologice, durata și tipul de acoperire. Implementarea procesului de decontaminare pasivă la nivelul uniformelor standard cu protecție sporită împotriva agenților CBRN este, de asemenea, o preocupare a celor mai recente studii și un motiv pentru susținerea unor proiecte specifice în acest domeniu.

Se impune dezvoltarea unor măsuri de control al contaminării (Foto 3), urmate de măsuri de decontaminare activă care să permită îndepărtarea sau neutralizarea contaminării solide sau lichide a agenților CBRN, care ar putea fi aplicate la decontaminarea personalului, a echipamentelor sau a infrastructurilor și terenurilor. Măsurile trebuie să fie de natură ecologică. Tehnologiile pot implica noi substanțe chimice active sau biochimice, cu noi faze de susținere (spume, geluri, pulberi...) sau metode fizice (încălzire, gazare, plasmă...).

(imagine 3) - Foto 3: Controlul decontaminării personalului

În privința transportului persoanelor contaminate, cercetătorii se concentrează pe abordările de limitare și bio-decontaminare utilizate în evacuarea medicală, pe cale aeriană sau maritimă, a personalului contaminat sau infectat cu agenți patogeni extrem de periculoși, răspândiți în timpul incidentelor CBRN (Foto 4). Abordările se concentrează pe noi măsuri de izolare, adaptate pentru a transporta un număr mare de personal contaminat sau infectat, cu capacitatea de a oferi îngrijiri medicale de susținere, în timpul transportului, precum și pe soluții de decontaminare pentru agenții biologici prin folosirea sistemelor aeriene și maritime, care includ proceduri și/sau noi metode, tehnologii sau substanțe active de dezinfectare, capabile să fie utilizate în interiorul aeronavelor și navelor.

- Foto 4: Transportul personalului contaminat cu nave sau avioane către punctele specializate de prim ajutor

2.4 Managementul reziduurilor

Cercetările se concentrează pe metode și tehnologii ecologice care permit eliminarea materialelor contaminate și a riscurilor de poluare. Aceste eforturi includ tratarea scurgerilor de substanțe toxice de la procesul de decontaminare, în special în cazul unor evenimente la scară largă. Gestionarea deșeurilor acoperă și activitățile legate de evitarea pericolelor generate de răspândirea pericolelor CBRN provenite, de exemplu, de la muniții delaborate, dispozitive improvizate sau instalații industriale (Foto 5).

- Foto 5: Managementul deșeurilor contaminatechimic sau biologic

3. Contribuții ale Clusterului Român PROECO-CBRNE la testarea și validarea tehnologiilor pentru managementul hazardelor

Clusterul Român PROECO - CBRNE este implicat în proiectul european Search&Rescue (denumire completă „Search and Rescue: Emerging technologies for the Early location of Entrapped victims under Collapsed Structures and Advanced Wearables for risk assessment and First Responders Safety in S&R"). Proiectul este finanțat de Comisia Europeană și face parte din domeniul SU-DRS02-2018-2019-2020 (Tehnologii pentru primii utilizatori) din cadrul pachetului  H2020-SU-SEC-2019 /RIA - Acțiuni de cercetare și inovare (https://cordis.europa.eu/project/id/882897). Coordonatorul proiectului S&R este  Universitatea Tehnică Națională din Atena (NTUA), Grecia.

Clusterul are ca rol, în cadrul proiectului, cercetarea, inovarea, dezvoltarea, transferul tehnologic și educația în domeniul materialelor chimice, biologice, radiologice/nucleare și explozive și coordonează realizarea pachetul de lucru nr 1 (WP1 - Primii respondenți. Cerințe și model de guvernanță). De asemenea, Clusterul deține funcția de președinte al Comitetului Tehnico-Științific al proiectului S&R.

În cadrul acestui proiect, s-au evaluat 19 echipamente și tehnologii pentru primii salvatori, scop în care s-au efectuat șapte exerciții practice: UC 1/ victime prinse sub dărâmături (Italia); UC 2/ accident de avion, salvare montană, non-urban (Grecia); UC 3/ cutremur - furtuni puternice între gara din Viena și gara Kufstein, daune grave în gară (pilot transfrontalier, Austria-Germania); UC 4/ incendiu forestier extins și amenințarea zonei industriale (Kineta, Agioi Theodoroi, Grecia); UC 5/ victime prinse sub dărâmături (Franța); UC 6/ Sprijin pentru reziliență pentru infrastructurile critice prin instruire standardizată privind CBRN (România) (Foto 6); UC 7 / Deversare de substanțe chimice (Spania).

- Foto 6: Aeroportul Tuzla, participanții la exercițiul „Atac teroristla un terminal de pasageri cu folosirea de substanțe toxice de luptă"

Exercițiul practic desfășurat în Romania, la aeroportul Tuzla, a fost efectuat sub coordonarea echipei Clusterului (Foto 7).

Scenariul ales a fost atac terorist cu mijloace chimice asupra pasagerilor dintr-un terminal de aeroport. În acest cadru, s-au testat următoarele echipamente și tehnologii din proiect: ochelari inteligenți VR și AR (partenerul SIMAVI); sistem de comunicare pentru salvare - PLATFORMA CONcORDE - (partenerul KT); detector portabil de gaz  HLX3000-M5 (partenerul UniCa); senzori de tensiune portabili (UniCa); Sistem de salvare pentru copii (UNIFI); uniforme profesionale textile inteligente (partenerul UNIFI); platformă bazată pe e-learning (pentru a fi utilizată pentru formare) (partenerul CERTH).

- Foto 7: Echipa Clusterului Român PROECO-CBRNEcare a organizat exercițiul UC 6

Participarea Clusterului PROECO în cadrul proiectului S&R - al cărui scop principal a fost de promovare, testare și integrare, în context operațional comun, în ceea ce privește tehnologiile și sistemele de ultimă oră dezvoltate în cadrul organizațiilor din prima linie a cercetării științifice din domeniul CBRN - a constituit un excelent prilej pentru reafirmarea competenței și tradiției din acest domeniu, acumulate pe parcursul a mai multe generații de specialiști pe care i-a avut și pe care încă se mai poate baza România.