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，用于滿足人類和動物的飲用以及農(nóng)業(yè)灌溉——它們還因為全球氣候變暖而逐漸萎縮。所以現(xiàn)有淡水資源，越來越難以滿足人口增長對飲用水的需求。投資銀行分析家高曼 薩克斯估計，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），但是傳統(tǒng)的脫鹽法由于其高成本而很難實現(xiàn)。隨著技術的改進和對淡水需求的增長，這一情況有所改變。

        耶魯大學環(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?！奔訜崦擕}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。

        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。當含鹽溶液位于半透膜一端而低濃度鹽溶液位于另一端時，水從低濃度一端向高濃度一端擴散。這種兩端溶液濃度趨向于平衡的現(xiàn)象被科學家們稱為滲透現(xiàn)象。

        在20世紀五六十年代，科學家們發(fā)現(xiàn)他們可以逆轉這個過程。他們在高濃度溶液一端增加壓強，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。”

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

        這些改進與能量復原裝置（該裝置從高能量一端獲得壓力并將其大部分轉化為進液的推動力）相結合，使得脫鹽越來越經(jīng)濟可行?，F(xiàn)在的脫鹽海水RO設備，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（American Water Works Association）的資料，美國的市政用水平均價格在每立方米60美分左右。

        德州大學化學工程師本尼 弗雷曼提到：“目前此工藝還需要改進工藝維護流程。RO工廠必須過濾海水并加入化學物質來消除可能引起堵塞的微粒，膜也要定期清洗以防止結垢和生物污染。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)生化學降解。在此方面弗雷曼和吉姆 麥格拉斯（吉尼亞理工學院和Blackburg州立大學聚合物科學家）成功改良出了抗氯的聚砜以充當脫鹽膜。

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