宇航员登月不是受市场驱动的，法国人建核电站承担起国内75%的电力供应也不是受市场驱动的。而美国的政要和工业领袖却想把控制全球变暖和环境污染这样的大事，主要交给市场去解决。米切尔·伯格在纳米网（NanoWerk）上的文章指出，经济现实表明，除非现有能源生产成本高于替代能源生产成本，否则市场不会对新能源技术进行大规模投资。

　　所有新技术在走向市场之前，最初都需要政府帮一把，就像当年互联网的产生一样。未来清洁能源技术也需要强劲而快速的“帮助之手”，全球加速变暖已成为世界头等大事，需要广泛的公共资源支撑。

　　能源科学面临的新挑战

　　欧洲国家正在通过一系列行动，使社会远离油气转向可再生和清洁能源，但这离减缓大气中二氧化碳增加还差得远。与过分依赖法规和市场自我调节的观点不同，有一种微弱但正逐渐增强的声音提出克服能源危机的第三条道路。如果采取阿波罗登月计划的相似办法，通过大规模的公共资金注入技术领先项目，就能在较短时间内取得应对气候和能源危机的技术突破。

　　美国能源部下属基础能源科学顾问委员会（BESAC）在2005年的一份报告中总结了能源科学在新时期面临的5个挑战：如何在电子级别控制物质过程；如何设计并完美高效地合成性质符合要求、具有革命意义的新的物质形式；如何从原子或电子组成的复杂关系中找到不同寻常的物质性质，如何控制这些性质；如何在纳米级别掌握能源和信息，创造出能与现有技术相抗衡的新技术；如何远离物质平衡去描述并控制物质。

　　美国能源部希望建立一个能源前沿研究中心（EFRCs），来处理在技术研讨中提出的所有问题。纳米技术对未来能源供应扮演关键角色，主要体现在能源生产、能源运输与储存、能源消费三个方面。

　　能源生产中的纳米技术

　　利用纳米级别的制造、描述和模拟新方法，为从分子和电子的角度认识和控制太阳能转化提供了新机遇，而在5年前，通过物理、化学和生物手段把太阳能直接转化为电力和化学燃料还是不可想象的。当今，在纳米管（碳纳米管可以使光电化学太阳能电池的效率增加一倍）和量子点（量子点纳米技术是太阳能的未来）方面已做了大量研究工作。

　　依靠纳米技术，使生物原料转化为便携燃料由概念变成现实。借鉴生命的纳米系统对能量、熵和信息的控制方式，人们可以开发相似的复杂能源技术，包括光的采集、激发转移、电荷分离、二氧化碳还原转移、碳的固定存储和转化。

　　催化技术是化石燃料、可再生及替代能源原料实现环境友好、高效、经济转化的关键。这一领域的核心问题在于，对复杂重分子混合物、生物衍生物、固态纳米结构及其界面的催化机理的认识。

　　纳米材料和过程有助于可再生能源生产。例如使用纳米复合材料，可制造更轻、更结实的涡轮叶片，近期有望用于开发下一代风力涡轮。通过提高涡轮性能和可靠性，可以延长使用寿命、减少材料疲劳损坏，从而降低能源生产成本。