التنمية المستدامة هي الأساس الاقتصادي النمو مع ضمان حماية البيئة. تعد تقنية النانو مكونا أساسيًا للابتكار في الصناعة الكيميائية والصناعات الأخرى القائمة على المواد، بينما ستؤثر الاهتمامات البيئية على تطوير المنتجات في المستقبل. الأنابيب النانوية الكربونية لها الكثير التطبيقات المحتملة، بما في ذلك المركبات عالية القوة، وأجهزة تخزين الطاقة وتحويل الطاقة، وأجهزة الاستشعار وشاشات عرض الانبعاثات الميدانية ومصادر الإشعاع ووسائط تخزين الهيدروجين، وأجهزة أشباه الموصلات بحجم نانومتر، والتحقيقات والوصلات. تمتلك الأطر المعدنية العضوية (MOFS) أعلى مساحة سطحية محددة (3500 م ² / جم) من أي مادة نانوية مصنعة وقدرة هيدروجين في درجة حرارة الغرفة مماثلة لتلك الخاصة بالأنابيب النانوية الكربونية في درجات الحرارة المبردة تكاليف الإنتاج تمثل حاجزًا كبيرًا أمام تطبيق العديد من المواد النانوية ولكن من المتوقع أن يؤدي تطوير عملية مبتكرة إلى تقليلها. إن انخفاض تكلفة الأنابيب النانوية أحادية الجدار من kg / 1000h الحالي إلى أقل من kg / 50h سيجعل استخدامها على نطاق واسع مجديًا اقتصاديًا، ويمكن لتقنية النانو أيضا توفير الموارد من خلال تحسين كفاءة مصادر الطاقة المتجددة وأجهزة تخزين الطاقة تهدف الشبكة الأوروبية للتميز في أنظمة تخزين طاقة الليثيوم المتقدمة إلى زيادة إنتاج الطاقة لبطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن من 200 إلى 300 واط / كجم حاليًا باستخدام مواد قطب نانوية تم زيادة إنتاج الإلكترون لكل ذرة قطب من 0.6 إلى 2 مع البنية النانوية أكسيد الكوبالت الليثيوم، المتكون في الموقع خلال دورة الشحن الأولى لذلك لا يتم توليد جزيئات نانوية حرة. وبدلاً من ذلك، يمكن استخدام فلوريد الحديد، وكلوريد الكوبالت، وأكسيد الروبيديوم، وفوسفيد النيكل، وهي متساوية أو أكثر فاعلية (حتى 6 إلكترونات / ذرة معدنية( يزيد استخدام الأقطاب الكهربائية ذات البنية النانوية من معدلات الشحن / التفريغ عن طريق تقصير مسارات انتشار أيونات الليثيوم والإلكترونات ويمكن أن تستوعب بشكل أفضل هجرة أيونات الليثيوم أثناء دورة الشحن، بحيث تكون البطاريات أيضا أكثر أمانًا في جوهرها. لقد ثبت أن سلامة القطب الكهربي لا تتأثر بعد أكثر من 1000 دورة شحن / تفريغ السيليكون النانوي له مزايا كمواد للخلايا الشمسية، بما في ذلك مقاومة الانعكاس وحبس الضوء وخصائص تخميل السطح، انخفاض سماكة الطبقة النشطة بسبب طول الانتشار المنخفض لجمع الشحنات بكفاءة، والجهد العالي الذي يمكن بلوغه. يؤدي هيكلها المسامي إلى حبس كمي وزيادة في فجوة الحزمة، بينما يؤدي امتصاص الضوء المتزايد إلى كفاءة كمية داخلية أعلى (IQE) يتم فحص مفاعل ترسيب البخار الكيميائي المحسن ببلازما الطاقة (LEPECVD) بواسطة مشروع أفلام السيليكون النانوية البلورية للتطبيقات الكهروضوئية والإلكترونية الضوئية (NANOPHOTO) كبديل للخلايا الكهروضوئية Si ، تمتلك الخلايا الشمسية العضوية تم تطويره باستخدام جزيئات TiO2 النانوية المطلية بصبغة عضوية لتحويل الضوء إلى طاقة من خلال عملية مماثلة لعملية التمثيل الضوئي[205]. يؤدي امتصاص الفوتونات بواسطة TiO2 إلى حقن الإلكترونات في نطاق التوصيل وانتشار الجسيمات باتجاه القطب الموجب؛ تجمع أيونات اليود في الإلكتروليت الإلكترونات عند القطب السالب مما يتسبب في تدفق التيار. على الرغم من أن كفاءة التحويل تبلغ حوالي 10% فقط، إلا أنه يمكن تصنيع هذا النوع من الخلايا من مواد غير مكلفة ومنخفضة النقاوة باستخدام طرق بسيطة. الحالة الصلبة صبغ الخلايا الشمسية الحساسة، التي السائل فيها يتم استبدال المنحل بالكهرباء بمعدن، وهو أيضا قيد التطوير توفر تقنيات النانو إمكانيات رائعة لزيادة الاستخدام الفعال للموارد الطبيعية والطاقة. في حين أن الاتحاد الأوروبي ككل قد استقر في استهلاكه من المواد الخام خلال السنوات الأخيرة، فقد زاد اعتماده على الواردات بشكل كبير. العديد من المواد الأساسية المستخدمة في التقنيات المتقدمة محدودة للغاية. يتم الحصول على البلاتين، على سبيل المثال، من أربعة مواقع فقط في جميع أنحاء العالم يبلغ إجمالي إنتاجها السنوي 200 طن، بينما يتم استخراج 350 طنًا فقط من الإنديوم سنويًا من ستة مواقع فقط. كلتا هاتين المادتين مكونات لا غنى عنها للتقنيات الهامة مثل البلاتين للمحولات الحفازة والإنديوم في شاشات LCD والخلايا الشمسية بدون استراتيجية فعالة لإعادة التدوير والاستعادة، فإن تشتت هذه الموارد الاستراتيجية في البيئة سيؤدي في النهاية إلى نقص حاد في المواد الخام للصناعات المهمة اقتصاديًا. لذلك من الضروري فحص المتطلبات المادية للتقنيات الجديدة عن كثب، والاستثمار في تلك التي تكون مستدامة، إما لأنها تستخدم مواد وفيرة أو تسمح بتحسين استخدام المواد للحد من تشتت المواد النادرة وتسهيل إعادة التدوير. عند إجراء تقييم الأثر البيئي للمواد النانوية، يجب مراعاة دورة الحياة بأكملها، وليس فقط مرحلة الإنتاج. تحليل دورة الحياة (LCA) هو أسلوب مفيد لحساب الطاقة والمواد الخام المتطلبات المادية لتصنيع المنتج واستخدامه والتخلص النهائي منه أو إعادة استخدامه لتقليل التأثير البيئي وتحقيق الاستدامة، يجب إغلاق حلقات المواد ومن الضروري الحصول على تقدير دقيق للتأثير البيئي الكامل. ويمكن توضيح ذلك من خلال دراسة حالة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات، والتي كان من المتوقع في البداية أن تقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة والمواد. في حين تم تحقيق ذلك إلى حد ما، فإن المدخرات الإجمالية أصغر بكثير مما كان متوقعا في الأصل ويتطلب كل معالج كمية كبيرة من المواد الخام لإنتاجه (حوالي 20 كجم لتصنيع شريحة 90 جم (بالإضافة إلى استهلاك كمية كبيرة كمية الطاقة أثناء الاستخدام.