环境问题是全球面临可能是巨大的，但解决这些问题的一些策略列表是非常小的。首先探讨了在显微镜应用的计算，纳米材料 - 材料的单位组成是每个数千的倍比人的头发的厚度更小 - 正在成为解决威胁我们的星球有用的福祉。

世界各地的科学家们正在开发纳米材料能够有效地可以用二氧化碳从空气，水和降解的固体废物捕获的有毒污染物转化成有用的产品。

“纳米材料可以帮助我们减轻污染。它们是有效的催化剂，大多可回收再利用。现在，他们有可能成为经济的商业化，更好地完全取代现今的技术，”说阿伦Chattopadhyay，在纳米技术中心的化学教师中的一员，技术高哈蒂的印度理工学院。

收获CO2

帮助减缓大气中二氧化碳水平的气候变化的兴起，研究人员已经开发nanoCO2收割机能吸大气中的二氧化碳并将其部署用于工业用途。

“纳米材料可以将二氧化碳转化成有用的产品，如酒精。这些材料本质上可以是简单的化学催化剂或光化学，在阳光下工作，说：” Chattopadhyay在谁一直与纳米材料，解决了超过十年的环境污染物。

Chattopadhyay并不孤单。许多研究小组正在努力解决的一个问题，如果解决了，可能是在应对气候变化的制胜法宝：如何把二氧化碳从大气中，并转换成有用的产品。

纳米颗粒提供了一个有前途的方法，因为他们有一个大的表面积与体积比与CO2和，使他们能够方便的二氧化碳转换成其它的变换属性进行交互。我们面临的挑战是让他们在经济上可行。研究人员曾尝试一切从金属到基于碳纳米颗粒，以降低成本，但到目前为止，他们还没有成为足够有效的工业规模应用。

一个在这方面取得进展的最新点是通过在科学家们的工作石油CSIR，印度理工学院和里尔科技大学在法国。研究人员开发了一种nanoCO2收割机使用水和阳光大气中的二氧化碳转化成甲醇，其可被用作发动机燃料，溶剂，防冻剂和乙醇的稀释剂。通过围绕氧化铜 - 锌和磁铁矿的球体改性氧化石墨烯的层制成，该材料看上去就像一个微型高尔夫球，捕获CO 2的效率比传统的催化剂，并且可以容易地重复使用，根据苏曼耆那教，石油的印度理工学院，德拉敦，印度，谁开发nanoCO2收割机的资深科学家。

耆那说，nanoCO2收割机具有比具有类似表面积将常规催化剂，这使得转换更有效的大的分子表面积和捕获更多CO 2。但由于其体积小，纳米粒子具有丛生之势，使其与长期使用不活动。耆那教的补充，合成有用的基于纳米颗粒材料也极具挑战性，因为它很难使颗粒大小一致。Chattopadhyay，所述这样的材料的效率可进一步提高，提供用于在未来有用的应用的希望。

卸妆水

在纺织和皮革工业中使用的大多数有毒染料可以用纳米粒子被捕获。“水污染物如来自人创建像那些从皮革厂废染料能拿像深管井或地下水天然水源，如果从这些行业的废水没有得到及时治疗，” Chattopadhyay说。“这个问题比较难以解决。”

一个国际研究小组教授领导埃尔兹贝塔Megiel华沙的波兰大学的报告说，纳米材料用于去除废水中的重金属，染料被广泛研究。据研究团队，使用含有磁性纳米颗粒材料吸附过程是非常有效的（PDF）并且可以容易地进行，因为这种纳米粒子有大量其表面上的网站，可以捕捉污染物在水中不容易降解的。

Chattopadhyay补充说适当地设计磁性纳米材料可用于分离污染物如从水砷，铅，铬和汞。但是，基于纳米技术的方法具有比传统的水净化技术，使它值得更有效率。

除了去除染料和金属，纳米材料也可用于清理漏油。通过普克尔·阿贾雅恩在得克萨斯州休斯敦莱斯大学领导的研究小组，开发了一个可重用的纳米海绵可以从污染去除海水中的油。

该技术显示了承诺，但它尚未准备好黄金时间。

“虽然纳米海绵的好材料，以应对石油泄漏，这些结果仅限于实验室，”说阿肖克Ganguli，纳米科学与技术研究所在莫哈里，旁遮普邦，印度的董事。“如果我们不得不从海水中这是在几英里蔓延除去油大规模合成是必需的。”虽然科学家们还没有清洗油成功合成纳米材料洒在一个规模足够大的实际应用，“这可能会成为可能的更多的研究和行业合作伙伴，” Chattopadhyay说。

加快消化

探讨了纳米材料的应用的另一个区域是在管理有机废物，如果处理不当，可污染土地和水。“农场和食品行业产生堆积如山的大量可生物降解的垃圾，我们必须找到方法来有效地管理它，”说Debjyoti萨胡在甘露大学，卡纳塔克邦在印度工程教授。

其中一个最古老的方法来治疗可生物降解的废物是把它转储到坦克称为沼气池。这些都是充分消耗的材料，将其转化成沼气燃料和固体可以用作肥料的厌氧微生物。但是，厌氧消化缓慢。

“Nanoparticles可加速污泥的厌氧消化，从而使之更有效地在持续时间方面，增强了沼气生产，”说Kamalakannan Kailasam，科学家纳米科学与技术研究所，在莫哈里，印度。

最近的研究（PDF）表明，添加金属氧化物纳米颗粒到食物垃圾消化器一倍沼气燃料的生成量相比，没有它的蒸煮器。

“铁氧化物纳米颗粒是无毒的，并且它们应该被添加到污泥废物，以提高其降解的速率，”萨胡说。

安全第一

虽然纳米粒子具有潜在的解决环境问题，小尺寸，这使得它们对于环境清理也有用引起特别关注的问题关于健康和环境持久性。

“使用纳米材料的长期影响尚未评估，” Chattopadhyay说。

环境健康科学和其他的美国国家研究所正在资助研究评估的潜在影响的设计对健康和环境的纳米粒子。研究人员还创建模型来预测纳米材料运输和命运的环境以及它们对人类的潜在影响。如果已经提出可以适当关注处理，纳米材料可以在帮助我们应付未来几年环境挑战了很大的作用。