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當加利福尼亞州沙城正式開啟該州首個全面海水淡化設施的水龍頭時，整個城市的居民將開始利用太平洋作為飲用水源。該市的目標是提供無縫過渡，以便消費者不會感覺到水質或味道與過去供應飲用水的水庫水有任何差異。
雖然該工廠已經運行了一年多用於測試目的，但現在已獲得加利福尼亞州公共衛生部的全面許可，可以直接連線到加州美國水務公司（Cal-Am）的水網，該水網為蒙特雷半島的大部分地區供水。城市工程師理查德·西蒙尼奇表示，如果一切按計劃進行，Cal-Am的水箱（為沙城以及該地區的其他社群供水）每年將從卡梅爾河和海濱含水層水庫中抽水減少超過3.7億升。這是因為新的海水淡化設施——實際上是一個微鹹水處理廠——預計將使用反滲透過濾技術生產相同體積的飲用水，該技術迫使海水透過半滲透膜，將鹽分與水分離。
西海岸的水困境
加利福尼亞州的水資源短缺可以追溯到近一個世紀前（甚至在羅曼·波蘭斯基1974年的黑色電影唐人街中也成為了一個主要情節，該電影的背景設定在1937年的洛杉磯）。沙城是加利福尼亞州和美國西南部幾個水資源有限的地區之一。
2007年，該州向沙城的海水淡化廠撥款290萬美元的贈款。這筆資金的實現歸功於加州50號提案，該提案於2002年11月透過，允許該州借款34億美元用於各種水利專案，包括建立安全飲用水的專案。整個專案的總成本約為1190萬美元，其中城市透過重建基金和城市資本改善基金支付了900萬美元。 Cal-Am將使用海水淡化廠生產的水來抵消他們目前對卡梅爾河和海濱含水層的超採，但隨著沙城的增長，該市將根據需要獲得更多的水。
雖然更多的飲用水對於海水淡化廠來說已經足夠有吸引力，但該市還有其他激勵措施。城市管理者史蒂夫·馬塔拉佐表示，加利福尼亞州已限制沙城進行任何新的建築，除非該市增加供水。“沙城存在嚴重的城市衰敗，該市希望重建這些地區，但如果沒有更多的水，就無法做到這一點，”他補充道。新的設施應該可以解決這個問題，因為沙城目前的用水需求僅為每年約1.17億升。
沙城佔地面積僅約1.5平方公里，得益於其靠近馬塔拉佐所說的“海水楔”的位置，這使得該市部分沿海地區的水成為微鹹水，這意味著水比淡水鹹，但不如海水那麼鹹。由於水的鹽度較低，因此與普通海水相比，淡化所需的能量更少，成本也更低。
轉向反滲透
海水淡化廠的工作原理是透過直徑約30釐米、深度為18至27米的井抽取微鹹水。該工廠有四口井，但任何時候只使用兩口。“這些井中的水不含海洋生物，除了微生物，這是因為它們是從內陸位置鑽入沙質含水層的，”西蒙尼奇說。沙子充當天然過濾器。
西蒙尼奇表示，沙城的海水淡化廠採用反滲透技術，因為它比其他從海水中去除鹽分的方法更具成本效益。從海水中提取飲用水主要有兩種方法——蒸餾和反滲透，這兩種方法都需要大量能量。太平洋研究所所長彼得·格萊克在2008年7月《大眾科學》的一篇文章中寫道，雖然海水淡化的實際成本因地區而異，但生產一立方米（1000升）海洋飲用水（大約相當於美國兩個人一天通常使用的水量）的成本可能從略低於1美元到遠高於2美元不等。他補充說，從河流或含水層中獲得同樣多的水，成本約為10到20美分。與此同時，美國自來水廠協會的資料顯示，美國市政用水的平均交付價格約為每立方米60美分。
格萊克表示，在蒸餾過程中，海水被煮沸，蒸發水分並留下鹽分。蒸發的水被收集並冷凝回液體。反滲透比蒸餾便宜，因此更常用。反滲透的主要缺點——除了留下高濃度鹽水，如果這種超鹹水被排放回海洋，可能會危害水生生物——是該過程效率低下，通常會浪費大量能量。
提高效率
沙城表示，其工廠透過生產反滲透過程後殘留的溶液來解決鹽水問題，該溶液的鹽度與蒙特雷灣的鹽度相匹配，溶液被送到蒙特雷灣。
包括沙城在內的海水淡化設施嘗試解決效率低下問題的一種方法是在其海水淡化系統中新增能量回收裝置，以提高產量並降低能源消耗和成本。
該市選擇了位於加利福尼亞州聖萊安德羅的Energy Recovery, Inc. (ERI) 生產的PX能量回收裝置。 ERI的PX壓力交換器是一種圓柱形陶瓷轉子，安裝在海水淡化系統內。(觀看其工作原理的影片)。進入系統的一些海水直接進入海水淡化膜，而其餘部分則被轉移到進入圓柱體的一端。與此同時，無法穿過膜的富含鹽分的濃縮液（像鹽水，但濃度不如鹽水高）流入圓柱體的另一端。這些來自相反方向的力進入轉子，使其像旋轉木馬一樣旋轉，每分鐘旋轉1200次。當轉子旋轉時，它產生壓力，將海水推向膜，並將濃縮液排出系統。 PX壓力交換器旨在從濃縮液流中回收高達98%的能量，並將其反饋以泵送海水透過膜。據該公司稱，濃縮液和海水之間的混合程度非常小，因為暴露時間非常短。
西蒙尼奇表示，沙城的海水淡化設施在任何給定時間執行兩個PX裝置，另外安裝兩個作為備用，以便在前兩個停止工作時提供完全冗餘。
多年來，尋找新的飲用水源的壓力在全球範圍內不斷增加，導致一些國家——阿爾及利亞、澳大利亞、中國和印度等——轉向海水淡化。美國的一些地區也轉向了海水淡化，包括佛羅里達州坦帕灣和德克薩斯州埃爾帕索，當地工廠每天分別生產約9400萬升和1.04億升水。世界上最大的海水淡化廠是阿拉伯聯合大公國傑貝阿里M站海水淡化廠，預計今年晚些時候完工後，每天能夠生產5.3億升水。
對此類設施的需求只會隨著時間的推移而增加。根據彼得·羅傑斯在2008年8月《大眾科學》上發表的文章《面對淡水危機》中的說法，今天，地球上六分之一的人口，超過十億人，無法獲得足夠的安全淡水。該文章進一步指出，到2025年，全球一半以上的國家的淡水資源將面臨壓力或徹底短缺，到本世紀中葉，地球上多達四分之三的人口可能面臨淡水短缺。
*更正（2010年4月8日）：本文最初宣告一立方米（1000升）海洋飲用水大約相當於美國兩個人一天通常飲用的水量。