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Speziell auf Schiffen, Inseln und in Küstenregionen mit begrenzten natürlichen Ressourcen vom Süßwasser kann Meerwasser zur Trinkwasser- und Brauchwassergewinnung dienen und unsere Wasserquellen global erweitern. Am weitesten verbreiteten Verfahren zur Entsalzung von Meerwasser sind die traditionelle Verdampfung und die Umkehrosmose.
Bei einer Meerwasserentsalzung mittels Umkehrosmose wird vor allem der hohe Salzgehalt entfernt und zudem werden Partikel, organische Stoffe, Bakterien, Schwermetalle, Gifte, Viren und Keime fast vollständig abgetrennt. Das Meerwasser wird zur Überwindung des osmotischen Drucks über eine Hochdruckpumpe durch eine semipermeable Membrane gedrückt. Diese lässt nur kleine Moleküle passieren und trennt somit das Salz vom Wasser. Der zu erzeugende Hochdruck wird über den Salzgehalt des Rohwassers ermittelt und beträgt ungefähr 2-3 kWh pro m³ Permeat. Aufgrund der einfachen und platzsparenden Bauweise ist die Umkehrosmose trotzdem ein wirtschaftliches Verfahren, das weitaus mehr Vorteile bietet zum hohen Energieaufwand. Um eine betriebssichere und stabile Meerwasserentsalzung zu betreiben müssen Verschmutzungen wie z.B. durch Öl oder Chemikalien ausgeschlossen werden. Schifffahrtswege, Häfen und belastete Gewässer sind bei der Planung zu berücksichtigen.
Fast die Hälfte der weltweiten Entsalzungskapazität konzentriert sich dabei im Mittleren Osten und in Nordafrika. Abhängig von der Methode und dem Salzgehalt des Meerwassers bleibt nach der Entsalzung hochkonzentrierte Salzlauge zurück. Wird die Lauge einfach wieder zurück ins Meer oder den Fluss geleitet, kann dies die sensible Ökologie der Gewässer empfindlich stören. Denn die Lauge erhöht den Salzgehalt, kann giftige Chemikalien und Schwermetalle aus dem Entsalzungsprozess enthalten und trägt zum Sauerstoffschwund im Gewässer bei. Deshalb ist es wichtig, die Salzlauge sinnvoll zu nutzen statt sie einfach in die Umwelt freizusetzten. Den neusten Studien zufolge kann die Salzlauge für die Zucht spezieller Aquakulturformen eingesetzt werden. Auch die Rückgewinnung der wertwollen Metalle wie z.B. Lithium, Bor, Brom, Uran und Salze gewinnt mit steigendem Rohstoffbedarf und einer Weiterentwicklung der Technologien immer mehr an Bedeutung.