地球上的水体总量极为庞大，大约达到了14.5亿立方千米，然而其中绝大部分是含盐量极高的海水，仅有约2.5%的份额属于淡水。即便是在这有限的淡水资源中，也有高达70%被锁存在南极洲、格陵兰岛等地的巨大冰川之中，真正能够被人类直接获取并利用的淡水资源比例更是微乎其微，不足1%。
地球表面的约70%都被广阔的海洋所覆盖，但这些海水具有强烈的苦涩味和较高的盐度，其中包含着多种盐类成分，大约90%是氯化钠，也就是我们日常所食用的食盐。由于海水的这些特性，它既不能直接作为饮用水源供人饮用，也无法用于灌溉农田。
这是因为人体为了代谢掉100克海水中所含有的盐分，需要排出大约150克的水分，这意味着饮用海水不仅无法有效补充人体所需的水分，反而会加速人体的脱水过程。当我们摄入过多的盐分时，会感到异常口渴，这正是身体在试图通过增加排汗来排出多余盐分的反应。如果尝试用海水来灌溉农田，其高盐度会导致植物根系受损，甚至引发土地盐碱化现象。
因此，我们可以观察到一些有趣的现象：许多沿海城市竟然也面临着严重的缺水问题，实际上这些城市真正缺少的是可利用的淡水。
全球范围内的水资源分布极不均衡，据统计，有80个国家和地区、大约15亿人口正面临着淡水不足的困境，而在26个国家中，约有3亿人甚至遭受着极度缺水的威胁。虽然我国总体上被视为水资源丰富的国家，但人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4，这一数据表明我国水资源资源相对匮乏。
以我国为例，在55个沿海地级以上城市中，有51个城市存在不同程度的缺水问题。尽管公众可能没有明显感受到缺水压力，这是因为城市供水系统通常会优先保障居民的基本生活用水需求。
为了应对淡水短缺的挑战，全球许多国家都在积极投入研发海水淡化技术，并探索以更经济高效的方式从海洋中获取淡水资源。通过海水淡化技术，可以有效缓解沿海地区的水资源紧张状况。
回顾历史，以色列在海水淡化领域曾长期处于世界领先地位。该国位于干旱的中东地区，该地区普遍存在水资源稀缺的问题。在中东地区，不仅以色列建设了众多海水淡化工厂，其他一些经济发达的海湾国家，如沙特阿拉伯、阿联酋等，也广泛部署了海水淡化设施。
全球海水淡化产能从2000年的不足0.3亿吨/日，已显著增长至2020年的1亿吨/日，其中大部分产能是由中东国家提供的。海水淡化的成本也经历了大幅下降，从上世纪70年代每吨10美元的高昂价格，降至目前的不足1美元，甚至最低已能控制在4~5元人民币每吨。
目前，全球已有超过120个国家和地区应用了海水淡化技术，其中约80%的淡化水用于饮用，成功为超过1亿人提供了稳定的供水保障。
海水淡化技术是将咸水转化为淡水的过程，这是一个复杂的工程系统，主要包括海水预处理、淡化脱盐以及淡化水后处理等环节。海水淡化不仅需要去除海水中的盐分，还需要对获取的淡水进行pH值调节，确保其pH值大于6.5，呈弱碱性状态，这样才能满足饮用水的卫生标准。
全球海水淡化技术种类繁多，目前市场上应用最广泛的是反渗透膜法和蒸馏法。
蒸馏法是一种较为传统且简单的方法，其基本原理是将海水加热至沸腾产生水蒸气，然后将水蒸气冷凝成蒸馏水。这种方法相对能耗较高。反渗透膜法则通过向海水施加高压，使海水通过半透膜，从而分离出淡水。海水淡化本质上是一个以能源换取资源的过程，主要利用核能、太阳能等可再生能源来驱动淡化过程。
海水淡化过程需要消耗大量的能源，因此在能源成本较高的国家，其经济效益可能并不显著。但对于那些严重缺水但经济实力较强的国家来说，这些成本投入是可以接受的。
为了使海水淡化技术能够得到更广泛的应用，降低成本是关键因素。如果淡化成本过高，许多地区将无法负担，这将限制其可持续发展。幸运的是，海水淡化过程可以伴随产生多种附加产业，如制盐、制卤等，这些产业可以带来额外的经济收益。
为了解决国内水资源短缺的问题，除了实施南水北调工程外，沿海地区发展海水淡化也是一项重要的战略举措。
在此之前，海水淡化所需的设备和技术长期由外国公司垄断，这使得许多国家在发展海水淡化技术时面临困难。经过多年的技术积累和自主研发，我国的海水淡化技术已经取得了显著进步，目前已成为世界上少数几个能够完全掌握海水淡化技术的国家之一。
目前，全国已建成超过100个海水淡化工程，海水淡化能力已达到160万吨/日以上。然而，与快速发展的城市用水需求相比，我国海水淡化的规模仍然相对较小，并且在一些地区，海水淡化水入网仍然存在一定的政策和技术障碍。
尽管我国已经完全掌握了海水淡化技术，但与国际先进水平相比仍存在一定的差距。特别是在海水淡化成本方面，我国目前的成本约为每吨5元人民币，虽然已经相对较低，但在全球范围内并非最低。随着我国经济的持续发展和技术的不断进步，解决成本等问题将不再是难题，预计我国沿海城市未来将大规模建设海水淡化工程。
展望未来，如果核聚变技术能够取得重大突破，能源问题将得到根本解决，那么海水淡化的成本将进一步降低，沿海地区甚至有可能将淡化后的水资源通过管道输送到内陆城市，为更广泛地区提供稳定的淡水供应。