 Para satisfacer las crecientes demandas de agua dulce, especialmente en las áreas desérticas y semidesérticas, se han llevado a cabo numerosas investigaciones centradas en conseguir métodos eficaces para eliminar la sal del agua del mar y de las aguas salobres. Como resultado, se han desarrollado varios procesos para producir agua dulce a bajo costo.Tres de estos procesos, caracterizados por incluir la evaporación seguida de la condensación del vapor resultante, son los siguientes: evaporación de múltiple efecto, destilación por compresión de vapor y evaporación súbita. Este último es el más utilizado; consiste en calentar el agua del mar e introducirla por medio de una bomba en tanques de baja presión, donde el agua se evapora bruscamente; al condensarse el vapor se obtiene agua pura.
La congelación es un método alternativo. Tiene como base los diferentes puntos de congelación del agua dulce y el agua salada. Los cristales de hielo se separan del agua salobre, se lavan para extraerles la sal y se derriten, convirtiéndolos así en agua dulce.
Otro proceso, la ósmosis inversa, consiste en el empleo de presión para hacer pasar el agua dulce a través de una fina membrana que impide el paso de minerales. La ósmosis inversa sigue desarrollándose de forma intensiva.
También existe la electrodiálisis, que se utiliza para desalinizar aguas salobres: cuando la sal se disuelve en agua, se separa en iones positivos y negativos, que son extraídos pasando una corriente eléctrica a través de membranas aniónicas y catiónicas.
Un problema importante en los proyectos de desalinización es el costo de producir agua dulce. Ante esto, la mayoría de los expertos confía en obtener mejoras sustanciales para purificar agua ligeramente salobre, es decir, aquélla que contiene entre 1000 y 4,500 partes de minerales por millón, en comparación a las 35,000 partes por millón del agua del mar. Puesto que el agua resulta potable si contiene menos de 500 partes de sal por millón, desalinizar el agua salobre es comparativamente más barato que desalinizar el agua del mar.
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