Nutzung (Utilization) bezeichnet in den Materialwissenschaften die zielgerichtete Inanspruchnahme von Stoffströmen, Nebenprodukten oder Reststoffen zur Erzeugung funktionaler Materialien, Energieträger oder Chemikalien. Im Fokus steht die Erhöhung der stofflichen und energetischen Wertschöpfung bei gleichzeitiger Reduktion von Abfällen und Emissionen.

Zentrale Konzepte sind die In-situ-Ressourcennutzung (z. B. direkte Nutzung lokaler mineralischer Rohstoffe oder Regolith für Bau- und Funktionsmaterialien), die CO₂-Nutzung (Carbon Capture and Utilization, CCU) zur Synthese von Polymeren, Carbonaten oder Kraftstoffen sowie die Biomasseverwertung zur Gewinnung biobasierter Polymere, Verbundwerkstoffe und Plattformchemikalien. Ergänzend umfasst die Nutzung auch Abfallwertschöpfung, bei der industrielle Nebenprodukte, Schlacken, Aschen oder Kunststoffabfälle als Sekundärrohstoffe in neue Werkstoffe überführt werden.

Wissenschaftlich relevant sind dabei: (i) thermodynamische und kinetische Grenzen der Umwandlungsprozesse, (ii) Struktur-Eigenschafts-Beziehungen der gewonnenen Materialien, (iii) Prozessintensivierung und Skalierbarkeit sowie (iv) ökobilanzielle Bewertung (LCA) und Kreislaufführung. Moderne Nutzungskonzepte verbinden Reaktions- und Prozessentwicklung (z. B. Katalyse, elektrochemische und photochemische Konversion) mit Werkstoffdesign (z. B. Sorbentien, Membranen, Katalysatorträger), um aus schwer nutzbaren Strömen – etwa verdünntem CO₂ oder heterogenen Abfällen – robuste Hochleistungswerkstoffe zu generieren.