La tecnología de desalinización de agua de mar basada-en membranas está representada por la ósmosis inversa. Su principio implica el uso de alta presión para impulsar el agua de mar a través de una membrana semi-permeable, separando las moléculas de agua de los iones de sal. Debido a la alta presión osmótica del agua de mar, el sistema requiere una bomba de alta-presión para proporcionar suficiente presión (normalmente 5 a 8 MPa), junto con materiales de membrana de alta-desalinización-(como membranas compuestas de poliamida). Las ventajas de esta tecnología son un consumo de energía relativamente bajo y una fuerte modularidad del sistema, lo que la convierte en la tecnología convencional más utilizada a nivel mundial.
Las tecnologías de desalinización térmica de agua de mar incluyen principalmente la evaporación instantánea multi-etapa (MSF) y la destilación multi-efecto (MED). Estas tecnologías calientan el agua de mar para vaporizarla y luego la condensan en agua dulce, logrando la separación de la salmuera. MSF mejora la eficiencia a través de evaporación instantánea de presión reducida-de múltiples etapas, mientras que MED utiliza evaporadores de múltiples-etapas para reutilizar la energía térmica. Las tecnologías térmicas son adecuadas para la integración con el calor residual de las centrales eléctricas o el calor residual industrial, pero tienen un alto consumo de energía y requieren equipos a gran-escala.
Otras tecnologías emergentes incluyen la electrodiálisis, la ósmosis directa y los procesos híbridos. La electrodiálisis utiliza un campo eléctrico para impulsar iones a través de membranas de intercambio iónico-para su separación, lo que la hace adecuada para el tratamiento de agua con baja-salinidad. La ósmosis directa utiliza la diferencia de presión osmótica para impulsar la migración del agua. Los procesos híbridos combinan métodos de membrana con métodos térmicos o tecnologías de pretratamiento para mejorar la eficiencia y la estabilidad generales.
A nivel de ingeniería de sistemas, la tecnología de desalinización de agua de mar también incluye tecnologías cruciales de pretratamiento y recuperación de energía. Por ejemplo, los métodos de pretratamiento como la filtración con arena y la ultrafiltración reducen las cargas de incrustaciones y prolongan la vida útil de la membrana; Los dispositivos de recuperación de energía (ERD) recuperan la energía de presión de la salmuera concentrada, reduciendo significativamente el consumo de energía operativa. En general, la tecnología de desalinización de agua de mar es un sistema integral de tratamiento de agua centrado en la ósmosis inversa y complementado por la optimización sinérgica de múltiples procesos.