Khả năng tiếp cận đến nguồn nước sạch sẽ làm thay đổi được cuộc sống của nhiều người thuộc thế giới đang phát triển. Công nghệ nano hiện đang được sử dụng để khử bỏ các tạp chất ô nhiễm trong nước uống và làm tăng khả năng có được nguồn nước sạch, nhưng để đạt được kết quả cao vẫn phải chờ đợi một quãng thời gian dài.
Nghèo đói và nước có mối liên quan mật thiết, và cơ hội tiếp cận đến các nguồn nước cũng đóng vai trò quan trọng tương đương trong việc đảm bảo rằng các nhu cầu cơ bản của con người cần được đáp ứng.
Trong năm 2002, có 1,1 tỷ người không có cơ hội tiếp cận đến nguồn cung cấp nước đáng tin cậy và 2,6 tỷ người, đa số sống ở châu Phi và châu Á, thiếu các điều kiện vệ sinh thích hợp.
Hậu quả của tình trạng này rất nguy hiểm: Bệnh tả và các bệnh tiêu chảy khác đang là những nguyên nhân tử vong chính, đặc biệt là đối với trẻ em tại thế giới đang phát triển. Hơn nữa, trẻ em thường không được hưởng lợi ích khi đến trường bởi vì các trường học không có đủ các điều kiện đáp ứng vệ sinh và nước uống sạch.
Nhiều tổ chức đang cân nhắc tiềm năng của khoa học nano để giải quyết các thách thức về kỹ thuật liên quan đến việc khử các chất ô nhiễm và cung cấp nguồn nước “có thể uống được” cho dân chúng sống tại các nước phát triển và đang phát triển. Nhiều thiết bị xử lý nước, trong đó một số có kết hợp công nghệ nano đã có mặt trên thị trường và một số khác đang trong giai đoạn phát triển.
Các công nghệ xử lý nước thông thường bao gồm các bước lọc, bức xạ tử ngoại, xử lý hóa học và khử muối, trong đó công nghệ nano được đưa vào ứng dụng ở nhiều loại màng lọc và bộ lọc dựa trên cơ sở ống nano cacbon, gốm xốp nano, các hạt nano từ tính và các vật liệu nano khác.
Các loại màng tách rời với cấu trúc ở phạm vi nano cũng có thể được ứng dụng ở các phương pháp chi phí thấp nhằm cung cấp nước uống. Trong một nghiên cứu gần đây ở Nam Phi, nhiều loại màng lọc nano polime và màng lọc thẩm thấu ngược đã được thử nghiệm để xử lý nước lợ.
Các thử nghiệm cho thấy các màng lọc thẩm thấu ngược có thể khử bỏ tới 99% tất cả các chất tan, nhưng nồng độ các chất dinh dưỡng cần thiết, như các ion canxi và magie đã giảm xuống mức thấp hơn các tiêu chuẩn kỹ thuật của WHO (Tổ chức Y tế Thế giới) về nước uống.
Vì vậy, sản phẩm nước đã qua xử lý cần được bổ sung thêm các chất dinh dưỡng nói trên để có thể cung cấp nguồn nước uống đạt chất lượng theo yêu cầu.
Các nghiên cứu trên cũng nhấn mạnh đến tầm quan trọng của việc làm cho các cộng đồng nhận thức được chất lượng thực tế của nguồn nước uống họ đang sử dụng, bởi vì có thể phát hiện các chất ô nhiễm chỉ đơn giản bằng cách quan sát các đặc tính của nước, như mùi, vị và màu sắc.
Tuy nhiên, việc phát triển các giải pháp kỹ thuật đối với các vấn đề này vẫn chưa đủ, công nghệ cần được chuyển giao cho các nước cần nó nhất. Nói chung, việc chuyển giao công nghệ trực tiếp thường gặp trở ngại và cuối cùng bị thất bại.
Để cho có hiệu quả, chuyển giao công nghệ cần được đi kèm với sự thích nghi và tiếp thu công nghệ, điều này phụ thuộc vào năng lực công nghệ, cơ sở hạ tầng và tiềm năng thị trường của nước đang phát triển cần công nghệ đó. Các nước đang phát triển khác nhau, với các điều kiện kinh tế xã hội khác nhau cần có các cách tiếp cận về chuyển giao công nghệ khác nhau.
Mặc dù phần lớn sự chú trọng nhằm vào những lợi ích tiềm năng của các thiết bị xử lý nước ứng dụng công nghệ nano, nhưng ở đây còn có một sự cần thiết phải nghiên cứu nhiều hơn để đánh giá về triển vọng sức khỏe con người và các rủi ro môi trường của công nghệ nano.
Dù chỉ có ít nghiên cứu được tiến hành, một số nhà nghiên cứu đã chỉ rằng các đặc tính độc đáo của các hạt nano (như kích thước, hình dạng, khả năng phản ứng và tính dẫn) có thể làm cho chúng trở thành độc hại.
Công nghệ nano phục vụ cho xử lý nước đã có mặt trên thị trường, với các loại màng lọc nano hiện đang ở vào giai đoạn hoàn thiện nhất, và nhiều loại khác hiện đang được triển khai.
Tuy nhiên thế hệ thiết bị lọc nano hiện nay có thể còn tương đối đơn giản, nhiều nhà nghiên cứu tin tưởng rằng các thế hệ thiết bị xử lý nước tương lai sẽ lợi dụng được nhiều đặc tính mới của vật liệu nano và có thể là mối quan tâm của các nước đang phát triển lẫn nước phát triển.
