تأثیر مثبت بر محیط‌زیست

علاوه بر راه‌هایی که نانوتکنولوژی می‌تواند به بهبود بهره‌وری انرژی کمک کند، راه‌های زیادی نیز وجود دارد که می‌تواند به شناسایی و پاکسازی آلاینده‌های محیطی کمک کند.
فناوری نانو می‌تواند نیاز به آب آشامیدنی سالم و مقرون‌به‌صرفه را از طریق شناسایی و تصفیه سریع و کم‌هزینه ناخالصی‌ها در آب برطرف کند.
مهندسان، یک غشای لایه نازک با نانو منافذ برای نمک‌زدایی ساخته‌اند. این غشا دی سولفید مولیبدن  (MoS2) 2تا 5برابر بیشتر از فیلترهای معمولی فعلی آب را فیلتر می‌کند.
نانوذرات برای پاکسازی آلاینده‌های آب صنعتی در آب‌های زیرزمینی از طریق واکنش‌های شیمیایی که آلاینده‌ها را بی‌ضرر می‌کند، تولید می‌شوند. این فرایند نسبت به روش‌هایی که نیاز به پمپاژ آب از زمین برای تصفیه دارند، هزینه کمتری دارد.
محققان یک حوله کاغذی بافته شده از نانو پارچه و سیم‌های ریز اکسید منگنز پتاسیم ساخته‌اند که می‌تواند 20برابر وزن خود روغن را برای کاربردهای پاکسازی جذب کند. آنها همچنین نانوذرات مغناطیسی ضد‌آب را در رفع نشت نفت قرار داده و از آهنربا برای حذف مکانیکی روغن از آب استفاده کرده‌اند.
بسیاری از فیلترهای هوا در کابین هواپیما و انواع دیگر فیلترهای مبتنی بر فناوری نانو هستند که امکان «فیلتراسیون مکانیکی» را فراهم می‌کنند که در آن مواد فیبر، منافذی در مقیاس نانو ایجاد می‌کنند که ذرات بزرگ‌تر از اندازه منافذ را به دام می‌اندازند. فیلترها همچنین ممکن است حاوی لایه‌های زغالی باشند که بو را از بین می‌برند.
حسگرها و راه‌حل‌های مجهز به فناوری نانو اکنون قادر به شناسایی عوامل شیمیایی یا بیولوژیکی در هوا و خاک با حساسیت بسیار بالاتر از همیشه هستند. محققان در حال بررسی ذراتی مانند تک‌لایه‌های خود مونتاژ شده روی تکیه‌گاه‌های متخلخل، دندریمرها (درشت مولکول‌های منشعب) و نانولوله‌های کربنی هستند تا نحوه اعمال خواص شیمیایی و فیزیکی منحصربه‌فرد آنها را برای انواع مختلف اصلاح مکان‌های سمی تعیین کنند. حسگر دیگری توسط ناسا به‌عنوان افزونه گوشی هوشمند ساخته شده است که آتش‌نشانان می‌توانند از آن برای نظارت بر کیفیت هوای اطراف آتش استفاده کنند.