Desalinasi
Distilasi
Penyulingan surya meniru siklus air alami, di mana matahari memanaskan air laut cukup untuk terjadinya penguapan. Setelah penguapan, uap air terkondensasi ke permukaan yang dingin. Ada dua jenis desalinasi matahari. Tipe pertama menggunakan sel fotovoltaik untuk mengubah energi matahari menjadi energi listrik untuk menggerakkan desalinasi. Jenis kedua mengubah energi matahari menjadi panas, dan dikenal sebagai desalinasi bertenaga panas matahari. Air dapat menguap melalui beberapa efek fisik selain penyinaran matahari. Efek ini telah dimasukkan dalam metodologi desalinasi multidisiplin di Rumah Kaca IBTS. IBTS adalah pabrik desalinasi (listrik) industri di satu sisi dan rumah kaca yang beroperasi dengan siklus air alami (diperkecil 1:10) di sisi lain. Berbagai proses penguapan dan kondensasi ditampung dalam utilitas berteknologi rendah, sebagian di bawah tanah dan bentuk arsitektur bangunan itu sendiri. Sistem biotektur terintegrasi ini paling cocok untuk penghijauan gurun skala besar karena memiliki km 2jejak untuk penyulingan air dan sama untuk transformasi lanskap dalam penghijauan gurun, masing-masing regenerasi siklus air tawar alami. Dalam distilasi vakum tekanan atmosfer berkurang, sehingga menurunkan suhu yang dibutuhkan untuk menguapkan air. Cairan mendidih ketika tekanan uap sama dengan tekanan sekitar dan tekanan uap meningkat dengan suhu. Secara efektif, cairan mendidih pada suhu yang lebih rendah, ketika tekanan atmosfer sekitar lebih rendah dari tekanan atmosfer biasa. Jadi, karena tekanan berkurang, panas "limbah" bersuhu rendah dari pembangkit tenaga listrik atau proses industri dapat digunakan. Air diuapkan dan dipisahkan dari air laut melalui distilasi flash multi-tahap, yang merupakan rangkaian penguapan flash. Setiap proses flash berikutnya menggunakan energi yang dilepaskan dari kondensasi uap air dari langkah sebelumnya. Distilasi multi-efek (MED) bekerja melalui serangkaian langkah yang disebut "efek". Air yang masuk disemprotkan ke pipa yang kemudian dipanaskan untuk menghasilkan uap. Uap tersebut kemudian digunakan untuk memanaskan gelombang air laut yang masuk berikutnya. Untuk meningkatkan efisiensi, uap yang digunakan untuk memanaskan air laut dapat diambil dari pembangkit listrik terdekat. Meskipun metode ini adalah yang paling efisien secara termodinamika di antara metode yang ditenagai oleh panas, ada beberapa batasan seperti suhu maksimum dan jumlah efek maksimum. Penguapan kompresi uap melibatkan penggunaan kompresor mekanis atau aliran jet untuk mengompres uap yang ada di atas cairan. Uap terkompresi kemudian digunakan untuk menyediakan panas yang dibutuhkan untuk penguapan sisa air laut. Karena sistem ini hanya membutuhkan daya, lebih hemat biaya jika disimpan dalam skala kecil. Sistem desalinasi bertenaga gelombang umumnya mengubah gerakan gelombang mekanis langsung menjadi tenaga hidrolik untuk reverse osmosis. Sistem tersebut bertujuan untuk memaksimalkan efisiensi dan mengurangi biaya dengan menghindari konversi ke listrik, meminimalkan kelebihan tekanan di atas tekanan osmotik, dan berinovasi pada komponen hidrolik dan tenaga gelombang. Salah satu contohnya adalah CETO, teknologi tenaga ombak yang menghilangkan garam air laut menggunakan pelampung terendam. Pembangkit desalinasi bertenaga ombak mulai beroperasi di Garden Island di Australia Barat pada tahun 2013 dan di Perth pada tahun 2015. Distilasi membran menggunakan perbedaan suhu melintasi membran untuk menguapkan uap dari larutan air garam dan mengembunkan air murni di sisi yang lebih dingin. Desain membran dapat memiliki pengaruh yang signifikan terhadap efisiensi dan daya tahan. Sebuah studi menemukan bahwa membran yang dibuat melalui co-axial electrospinning PVDF- HFP dan silika aerogel mampu menyaring 99,99% garam setelah penggunaan terus menerus selama 30 hari.