纳米碳复合材料
随着世界范围内汽车数量的快速增加，汽车行业的碳排放对环境的影响已经引起人们的担忧，而提高交通系统的运营效率有望减少汽车对环境的影响。利用纳米碳纤维技术生产的新型复合材料正在汽车制造领域显示出潜力，有望将汽车重量降低10%甚至更多。轻量化汽车需要的燃料更少，输送人员和商品的效率更高，并能减少温室气体排放。
但是，效率仅是一方面的问题。另一个同样重要的问题是如何改善乘客安全。为了增强新型复合材料的强度与韧性，业界正在碳纤维和周围的聚合物基之间构建纳米界面，比如会使用碳纳米管，以改善锚固性能。在发生意外事故时，这些材料能够在不发生撕裂的情形下吸收并分散冲击力，从而更好地保护车内驾乘人员。
第三个挑战是碳纤维复合材料的可循环利用性。这个问题曾阻碍了该项技术的大规模应用，但目前已快要找到解决方案。相应的技术方案包括将可分解的“释放点”置入聚合物和纤维之间的界面材料，从而以可控的方式拆解各连接材料，复合材料各成分也可以单独回收并实现循环再利用。上述三方面如果全部实现，则有望大规模生产轻量化、超级安全和复合材料可再利用的汽车，从而对行业和环境产生重大的影响。
通过海水淡化提取金属物质
随着世界人口持续增加和发展中国家摆脱贫困，淡水正在成为地球上最为紧张的自然资源之一。除了人类居住区的饮用水、清洁和工业发展用水外，世界上大部分的农业产量来自于干旱地区生长的灌溉作物。随着科罗拉多河、墨累-达令河和黄河河水长期无法流入大海，通过海水淡化获取新的淡水资源势必引发更多的关注。
但是，海水淡化有很大的缺点。除了能耗较高外，海水淡化的过程会产生浓盐水，这种盐水一旦流回海洋，便会对海洋生物产生严重的影响。或许解决这一问题最有可能的办法是不要将海水淡化产生的浓盐水视为废弃物，而是将之视作开发宝贵材料(包括锂、镁和铀，以及更为普通的钠、钙和钾元素)的资源来源。锂和镁对于研发高性能电池和轻型铝合金非常重要。此外，这种浓盐水还可以提练出一些电动机和风力发电机中使用的稀土元素，而这些元素的稀缺已经对风电机和电动机的发展造成了战略性威胁。
借助于使用化学催化剂的新型工艺，海水淡化提炼出金属元素的可能性就会增加，且最终的成本与陆地矿石或湖泊沉积物开采的成本相当。这项经济效益可以抵消海水淡化全部的成本，使得大规模推广成为可能，进而缓解人类活动对淡水生态系统的压力。
