地球表面約四分之三的面積被水覆蓋，但是大部分水都是不能飲用的咸水。并且占水量2.5%的淡水保存在泥土、積雪、冰川和地下。因此只剩下不足1%的淡水，用于滿足人類和動(dòng)物的飲用以及農(nóng)業(yè)灌溉——它們還因?yàn)槿驓夂蜃兣饾u萎縮。所以現(xiàn)有淡水資源，越來越難以滿足人口增長對(duì)飲用水的需求。投資銀行分析家高曼 薩克斯估計(jì)，全球用水量將每20年翻一番。

        所以，尋找新水源的路程就開始了。其中一種侯選的方案是脫鹽——（脫鹽是一種將海水或者地下水中的鹽分提取出來，以獲得適合飲用的水的工業(yè)技術(shù)），但是傳統(tǒng)的脫鹽法由于其高成本而很難實(shí)現(xiàn)。隨著技術(shù)的改進(jìn)和對(duì)淡水需求的增長，這一情況有所改變。

        耶魯大學(xué)環(huán)境工程師梅納凱姆·以利梅勒克說到：“兩種主要的脫鹽技術(shù)是蒸餾和反滲透（簡稱RO），蒸餾是將未凈化的水蒸發(fā)并濃縮，從而得到淡水，這需要消耗大量能源。因此，這通常在中東等有充足石油的地區(qū)使用。”加熱脫鹽法需要高溫，因此通常很昂貴（每立方米的淡水成本超過1美元），但是將“廢棄”的熱量用于其他工業(yè)或者發(fā)電站（廢熱發(fā)電）可以減少能量浪費(fèi)。

        以利梅勒克說道：“不過，更多的脫鹽工廠采用RO法。這種方法基于高科技的、讓水滲透卻阻止鹽份通過的高分子膜。當(dāng)含鹽溶液位于半透膜一端而低濃度鹽溶液位于另一端時(shí)，水從低濃度一端向高濃度一端擴(kuò)散。這種兩端溶液濃度趨向于平衡的現(xiàn)象被科學(xué)家們稱為滲透現(xiàn)象。

        在20世紀(jì)五六十年代，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)他們可以逆轉(zhuǎn)這個(gè)過程。他們在高濃度溶液一端增加壓強(qiáng)，讓水分子穿過半透膜，而濃縮的鹽溶液被留在了另一端。為了解決兩種溶液之間產(chǎn)生的滲透壓，脫鹽工廠必須使用7000到8300千帕（每平方厘米71到86.5千克力或者沒平方英寸1000到1200磅）的壓強(qiáng)?！?/P>

        DWS的資深研究科學(xué)家比爾·米科斯說道：“普通RO膜是由用多微孔聚乙烯砜制成的機(jī)械支撐層，以及可讓水通過的微米級(jí)的聚酰胺，制成的過濾層組成。后一種物質(zhì)是主要是由“DuPont’s Kevlar（用于制造輕型防彈背心的超高強(qiáng)度芳族聚酰胺聚合物）的第二代組成物” 構(gòu)成。RO膜技術(shù)在最近20年趨于成熟，水滲透性、阻鹽能力、使用壽命（現(xiàn)在已經(jīng)能達(dá)到3－5年），以及成本這幾個(gè)方面都有了顯著的進(jìn)步。

        這些改進(jìn)與能量復(fù)原裝置（該裝置從高能量一端獲得壓力并將其大部分轉(zhuǎn)化為進(jìn)液的推動(dòng)力）相結(jié)合，使得脫鹽越來越經(jīng)濟(jì)可行。現(xiàn)在的脫鹽海水RO設(shè)備，生產(chǎn)每立方米淡水的成本在68－90美分。據(jù)美國自來水廠協(xié)會(huì)（American Water Works Association）的資料，美國的市政用水平均價(jià)格在每立方米60美分左右。

        德州大學(xué)化學(xué)工程師本尼 弗雷曼提到：“目前此工藝還需要改進(jìn)工藝維護(hù)流程。RO工廠必須過濾海水并加入化學(xué)物質(zhì)來消除可能引起堵塞的微粒，膜也要定期清洗以防止結(jié)垢和生物污染。氯氣被加入水中來除菌，但是之后操作員通常需要再除去氯以防止膜發(fā)生化學(xué)降解。在此方面弗雷曼和吉姆 麥格拉斯（吉尼亞理工學(xué)院和Blackburg州立大學(xué)聚合物科學(xué)家）成功改良出了抗氯的聚砜以充當(dāng)脫鹽膜。

        還有其它研究成果也都致力于改進(jìn)RO的優(yōu)越性。以期在未來對(duì)抗人類水資源的緊缺。