Wybuchy prowadzą do powstania trujących gazów i miejscowego zwiększenia stężenia dwutlenku węgla. Nowoczesne fajerwerki miałyby być bogate w substancje azotowe naturalnie niewystępujące w przyrodzie. Cykliczne związku azotu łączyłyby się z litem, potasem, sodem, rubidem i cezem. Ciepło i energia konieczne do wywołania wybuchu pochodziłyby z reakcji rozpadu chemicznego.

Dotychczasowe badania wskazują na to, że fajerwerki, race i inne materiały pirotechniczne zawierają nadchloran potasu, który przyśpiesza reakcję spalania. Badania kliniczne wykazały, że nadchloran potas, który może kumulować się w powietrzu, glebie i wodzie, wywiera toksyczny wpływ na czynność i funkcjonowanie tarczycy. Materiały pirotechniczne zawierają także metale ciężkie jak miedź czy bar, które spalając się wywołują efekt barwny, przypuszcza się, że one także mogą wywoływać efekty toksyczne w organizmach roślinnych jak i zwierzęcych.

Dane te skłoniły naukowców do poszukiwania alternatywnych rozwiązań także w tej dziedzinie. Opracowali nową odmianę materiałów pirotechnicznych, które zamiast toksycznego nadchloranu zawierają bogate w azot związki bądź nitrocelulozę, które spalając się wydzielają mniej dymu i pyłów.

Jednocześnie te „azotowe” fajerwerki zawierają mniej metali ciężkich wywołujących efekt barwny, co pozwala na drastyczne zmniejszenie uwalniania do środowiska toksycznych szkodliwych związków tym samych redukując negatywne skutki ich toksyczności. Niezwykle dużym wyzwaniem dla naukowców jest stworzenie fajerwerków, które będą przyjazne środowisku i jednocześnie nie stracą swoich walorów estetycznych w porównaniu do tych tradycyjnych.

Naukowcy przyznają otwarcie, iż nie jest jednoznacznie stwierdzone jak tradycyjne fajerwerki wpływają na stan atmosfery, jednak jednego możemy być pewni, nowa technologia na pewno będzie bardziej przyjazna środowisku niż dotychczasowe materiały pirotechniczne.

Fajerwerki tego typu stosowane są już podczas dużych imprez jak koncerty i festiwale.