加利福尼亚州和美国西部其他地区正面临着1200多年来最严重的干旱。这场干旱正在摧毁农业产业，并制造引发大规模野火的条件。根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的说法，气候变化使得干旱可能只会越来越严重。为了维持充足的淡水供应，该地区需要开发技术解决方案来应对日益减少的水位。
幸运的是，加利福尼亚州有很大一部分地区临海，这意味着干旱的一个解决方案是利用海水淡化技术将海水转化为淡水。然而，大型海水淡化厂需要数年才能投入运营，并且运营成本高昂（每英亩英尺的海水成本接近3,000美元）。此外，西部许多经历干旱的地区，如亚利桑那州和新墨西哥州，并不临海。
加州大学圣克鲁兹分校环境研究教授布伦特·哈达德（Brent Haddad）说，海水淡化不仅是净化海水的选择。“（海水淡化）不仅可以改善含盐地下水，还可以改善因化学物质甚至一些工业废物而受损的农业地下水，”哈达德说。
苦咸地下水是存在于地下数百英尺深的含盐水，它是自然形成的。它遍布美国。美国苦咸地下水的量是我们目前从水井抽取地下水的约800倍。
海水淡化使用的主要方法叫做反渗透。利用高压将水推过膜，膜可以捕捉盐和其他矿物质，同时允许水通过。
尽管海水淡化潜力巨大，哈达德表示，工厂的建设进展缓慢。加州目前拥有12个海水淡化厂。但他认为，为了应对干旱，必须建造更多。“还有其他选择，但在某些情况下，海水淡化将是最佳选择，”哈达德说。“我们真的需要保持所有选择开放，以应对这些挑战。”
研究员彼得·菲斯克（Peter Fiske）或许有解决办法。菲斯克是加州劳伦斯伯克利国家实验室国家水创新联盟（NAWI）和水-能源韧性研究所（WERRI）的主任。他说，由于审批问题，海水淡化厂的建设可能需要很多年，而长距离输水在经济上会累积成本。他认为我们应该考虑一个更分散的计划——即建造更多小型海水淡化厂。
“我们将发现，有很多小型的水源。我们需要小型海水淡化，”菲斯克说。“我们需要它非常紧凑，而且，与其建造一个大型处理厂，不如我们需要许多小型处理装置。”
菲斯克说，地下水和其他水源的含盐量不如海水，因此淡化难度较小。他说，我们可以在西部各地拥有小型水“洗衣机”，这些设备易于审批，建造快捷，并且无需将水输送到其运行区域之外。大多数海水淡化厂依赖化石燃料，但近年来核能已成为一种替代能源。菲斯克正在研究未来的小型海水淡化机如何通过太阳能运行（一群中美科学家在2020年成功地利用被动太阳能为小型海水淡化厂供电）。
“有很多脏水我们可以一遍又一遍地重复利用。加州全境都有苦咸地下水，”菲斯克说。
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菲斯克补充说，这个过程不仅比目前的海水淡化厂更便宜，而且实际上可能有利可图。锂等元素，是手机和电动汽车电池所需的资源，可以在这种地下水中大量提取和出售。据美国地质调查局（USGS）称，锂可以在全国各地的饮用水源中找到，尤其是在西部依赖高平原和格兰德河等含水层的地区。
他还说，反渗透技术的改进也可以降低成本。“我们现在制造的反渗透膜比20年前的膜要好得多，”菲斯克说。“它们只会越来越好。这些膜的性能每提高一点，成本就降低一点，能耗就降低一点，水就更容易制成。”
菲斯克补充说，有一天，像个体农场和其他需要更好地获取淡水的人，将能够通过小型工厂生产自己的淡化水，从而实现对当地水源更可持续的获取。随着气候变化的持续，那些能让社区自给自足的想法——无论是在内陆还是沿海——可能有助于保持更多地方宜居。
