พลังงานเป็นตัวขับเคลื่อนเศรษฐกิจของประเทศที่พัฒนาแล้วและกำลังพัฒนา ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แอฟริกาใต้เผชิญกับวิกฤตพลังงานและไฟฟ้าดับระหว่างปี 2551-2558 ส่วนหนึ่งของปัญหาเกิดจากการจัดการที่ผิดพลาดของบริษัท Eskom ซึ่งเป็นบริษัทสาธารณูปโภคของรัฐ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความบกพร่องของแผนการบำรุงรักษาในโรงงานหลายแห่ง แต่แอฟริกาใต้มีสองสิ่งที่จะช่วยให้พ้นจากวิกฤตในปัจจุบันได้ ด้วยการพัฒนาความสามารถด้านนาโนเทคโนโลยีที่แข็งแกร่ง
และนำไปใช้กับแหล่งแร่ที่อุดมสมบูรณ์ ทำให้ประเทศนี้อยู่ในตำแหน่ง
ที่ดีในการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานใหม่ๆ จำเป็นต้องลดการพึ่งพาถ่านหิน แอฟริกาใต้ใช้พลังงานประมาณ 90% จาก โรง ไฟฟ้าถ่านหิน ถ่านหินเป็นทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียน มีปริมาณคาร์บอนฟุตพรินต์จำนวนมากซึ่งก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและส่งผลกระทบต่อแหล่งน้ำ คุณภาพอากาศ และความหลากหลายทางชีวภาพ และ
กว่า 1.5 ล้านครัวเรือนในพื้นที่ห่างไกลของประเทศไม่มีไฟฟ้าใช้ พวกเขาไม่น่าจะเชื่อมต่อกับกริดในเร็ว ๆ นี้เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายสูง วิธีแก้ปัญหาคือการจัดหาเทคโนโลยีนอกตาราง สิ่งเหล่านี้ต้องมีราคาถูก เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ปรับแต่งสำหรับบ้านและปรับแต่งด้วยความรู้ในท้องถิ่น
รัฐบาลแอฟริกาใต้มีความก้าวหน้าอย่างเห็นได้ชัดในการกระจายแหล่งพลังงาน ซึ่งรวมถึง โครงการ MetroWindในเขตเทศบาล Nelson Mandela Bay และSolar Farmในเมือง De Aar การเปิดตัวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพิ่มเติมก็เป็นอีกตัวอย่างหนึ่ง แม้จะเป็นที่ถกเถียงกัน มาก ก็ตาม
นาโนเทคโนโลยีได้แสดง ให้เห็นแล้วว่ามีศักยภาพในการบรรเทาปัญหาด้านพลังงาน นาโนเทคโนโลยีถูกอธิบายว่าเป็นการจัดการกับสสารในระดับอะตอม โมเลกุล และซูปราโมเลกุล
นอกจากนี้ยังสามารถให้วัสดุที่มีคุณสมบัติใหม่และย่อขนาดของอุปกรณ์ได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น นับตั้งแต่มีการค้นพบกราฟีน ซึ่งเป็นชั้นอะตอมเดี่ยวของกราไฟต์มีการระบุการใช้งานหลายอย่าง ในวิศวกรรมชีวภาพ อิเล็กทรอนิกส์ และวัสดุผสม ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์ที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพ เช่น เซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่สำรองลิเธียมไอออน
นาโนเทคโนโลยีทำให้การค้าเพิ่มขึ้นอย่างไม่น่าเชื่อ มีการยื่นจดสิทธิ
บัตรเกือบ 10,000 ฉบับโดยองค์กรขนาดใหญ่นับตั้งแต่เริ่มก่อตั้งในปี 2534 มีผลิตภัณฑ์และโซลูชั่นนาโนเทคโนโลยีจำนวนหนึ่งอยู่ในตลาดแล้ว ตัวอย่าง ได้แก่ วัสดุผสมบรรจุขวดเบียร์ของ Miller เสื้อเกราะกันกระสุน N-Force ของ Armor และเซลล์แสงอาทิตย์แบบพิมพ์ที่ผลิตโดย Nanosolar เช่นเดียวกับโทรทัศน์นาโนเทคโนโลยีของ Samsung
การถือกำเนิดของนาโนเทคโนโลยีในแอฟริกาใต้เริ่มต้นขึ้นจากโครงการริเริ่มนาโนเทคโนโลยีของแอฟริกาใต้ในปี 2545 ตามมาด้วยยุทธศาสตร์ นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ ในปี 2546
รัฐบาลได้ใช้จ่ายมากกว่า R450 ล้านในการวิจัยนาโนเทคโนโลยีและ นาโนศาสตร์ตั้งแต่ปี 2549 เป็นต้นมา มีการจัดตั้ง ศูนย์ นวัตกรรมแห่งชาติ 2 แห่ง และจัดหาเงินทุนสำหรับอุปกรณ์ นอกจากนี้ยังมีการระดมทุนที่สำคัญ
แอฟริกาใต้มีข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งที่สามารถช่วยกระจายแหล่งพลังงานได้ มีความมั่งคั่ง ทางแร่มากมายโดยมีมูลค่าประมาณ2.5 ล้านล้านเหรียญสหรัฐ ประเทศนี้มีแร่กลุ่มแมงกานีสและแพลทินัมสำรองมากที่สุด ในโลก นอกจากนี้ยังมีทองคำ เพชร แร่โครไมต์ และวานาเดียมสำรองจำนวนมาก
ทรัพยากรเหล่านี้สามารถนำมาใช้เพื่อรองรับการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานใหม่ ๆ ด้วยผลประโยชน์และเทคโนโลยีนาโน การวิจัยเกี่ยวกับการใช้ประโยชน์จากแร่ธาตุเพื่อการใช้พลังงานกำลังได้รับแรงผลักดัน ตัวอย่างเช่น แองโกลอเมริกันและกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้ร่วมมือกันเพื่อเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นพลังงานไฟฟ้า
สภาวิจัยวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมยังมีเป้าหมายที่จะพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนต้นทุนต่ำและซุปเปอร์คาปาซิเตอร์โดยใช้แร่แมงกานีสและไททาเนียมที่ขุดได้ในท้องถิ่น มีการวิจัยร่วมกันเพื่อใช้แร่ธาตุเช่นทองคำในการสังเคราะห์วัสดุนาโนสำหรับการประยุกต์ใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์
อุปกรณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีความสามารถในการเก็บเกี่ยวแสงและแปลงเป็นกระแสไฟฟ้า แต่เพื่อให้เกิดความยั่งยืน เทคโนโลยีจำเป็นต้องได้รับการพัฒนาโดยคำนึงถึงสภาพภูมิอากาศของแอฟริกาใต้
ตลาดเซลล์แสงอาทิตย์ในปัจจุบันพึ่งพาการนำเข้าเซลล์หรือแผงโซลาร์เซลล์จากยุโรป เอเชีย และสหรัฐอเมริกาเพื่อประกอบในท้องถิ่นเพื่อผลิตอาร์เรย์ ดัชนี UV ของแอฟริกาใต้เป็นหนึ่งในดัชนีที่สูงที่สุดในโลกซึ่งช่วยลดอายุการใช้งานของแผงโซลาร์เซลล์ กุญแจสู่ภาคเซลล์แสงอาทิตย์ที่เจริญรุ่งเรืองและสร้างผลกำไรจึงอยู่ที่การผลิตและการวิจัยและพัฒนาในท้องถิ่นเพื่อสนับสนุนภาคส่วนนี้
แอฟริกาใต้มีโอกาสที่จะฆ่านกสองตัวด้วยหินก้อนเดียว ประเทศสามารถคิดค้นภาคการขุดที่ดูเหมือนจะอ่อนแอในขณะนี้ผ่านผลประโยชน์ นอกจากนี้ยังสามารถสร้างภาคส่วนใหม่ที่ครอบคลุมการผลิตพลังงานผ่านเซลล์แสงอาทิตย์และการเก็บพลังงานผ่านแบตเตอรี่ สิ่งนี้ไม่เพียงตอบสนองความต้องการด้านพลังงานทั้งหมดของเราเท่านั้น แต่ยังสร้างงานใหม่อีกด้วย
