ScienceDaily (Jan. 26, 2009) — 過去，海水淡化（Water Desalination）是一項必須消耗大量能源才能進行的技術。如今，電化學電容器（electrochemical capacitors）對於儲存能量研究裡的最新進展開啟了海水淡化裝置的嶄新應用契機，而且大幅的提升了能源的使用效率。
圖1. 海水淡化對於許多靠海的沙漠地區或是靠海但缺乏淡水水源地區而言是一項相當重要的技術。
要將含有鹹味的海水進行淡化，即使是現今最好的技術 ─ 逆滲透（Reverse Osmosis） ─ 而言，仍然是困難同時也需耗費大量的能源。除此之外，要建造海水淡化廠也需要密集的資本支出。
圖2. 逆滲透（Reverse Osmosis，RO）運作原理（圖片來源：http://www.espwaterproducts.com/images/tech_images/how_reverse_osmosis_filtrat.jpg）
圖3. 海水淡化場運作示意圖（圖片來源：http://farm3.static.flickr.com/2146/2363705009_5b1d1ffb50_o.jpg）
電容解離（Capacitive Deionization）技術提供了逆滲透以外的另一種選擇，它是一種不需要滲透膜以及低壓力程序的技術，而這兩項剛好都是逆滲透法最主要的缺點。電容解離的概念可以用下面的圖示來進行說明。在去離子化循環（Deionization cycle）時，首先在兩側電極上各導入一個外在的相同電荷（亦即一側全為正電荷，另一側全為負電荷），當水進入時，溶在水中帶有電荷的離子就會各自被兩側相反電荷所吸引而加以分離，此時便可得到純水。而進行再生循環（Regeneration cycle）時，只要將兩側電極上所帶的電荷進行交換，那就可以將所吸附的離子重新釋出。如果在這個階段裡接上一個電線回路，那麼便可以偵測到電流的產生，此時就像電容放電一般。
圖4. Schematic representation of the Capacitive Deionization concept.
早期的研究，約在 40 年前便顯示出電容解離也許是一種可以降低海水淡化成本的技術，只不過當時並沒有適當的材料來進行這項技術。不過現在，由於在電化學電容器技術上的進步，使我們能夠將原本只能在實驗室裡面運作的電容解離系統應用到現實生活裡。
本著這一個目的，PROINGESA 公司與 IMDEA Energy and IMDEA Water 基金會共同進行一項研究計畫，希望能以用在發展電化學電容器的奈米材質設計出低成本的電容解離裝置。這項計畫的資金及資源是由 Spanish Ministry of Industry Tourism and Commerce 與 Strategic Action on Energy and Climate Change of the National Plan of Research, Development and Innovation 共同贊助。
Adapted from materials provided by Imdea, via AlphaGalileo.
原始報導：
ScienceDaily：Electrochemical Capacitors For Water Desalination
延伸閱讀：
1. Capacitive Deionization [PDF 檔]
2. 台灣海水淡化網