जलवायु परिवर्तन और वैश्विक उद्योग और कृषि के तेजी से विकास ने ताजे पानी की कमी की समस्या को तेजी से गंभीर बना दिया है, और ताजे पानी की आपूर्ति लगातार तनावपूर्ण होती जा रही है, जिससे कुछ तटीय शहरों में भी पानी की गंभीर कमी हो रही है। जल संकट समुद्री जल विलवणीकरण के लिए अभूतपूर्व मांग को जन्म देता है। झिल्ली विलवणीकरण उपकरण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें समुद्री जल दबाव में अर्ध-पारगम्य सर्पिल झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करता है, समुद्री जल में अतिरिक्त नमक और खनिज उच्च दबाव वाले हिस्से पर अवरुद्ध हो जाते हैं और केंद्रित समुद्री जल के साथ बाहर निकल जाते हैं, और ताजा पानी कम दबाव वाले हिस्से से बाहर आ रहा है।

राष्ट्रीय सांख्यिकी ब्यूरो के अनुसार, 2015 में चीन में मीठे पानी के संसाधनों की कुल मात्रा 2830.6 बिलियन क्यूबिक मीटर थी, जो वैश्विक जल संसाधनों का लगभग 6% था, जो दुनिया में चौथे स्थान पर था। हालांकि, प्रति व्यक्ति मीठे पानी के संसाधन केवल 2,300 क्यूबिक मीटर हैं, जो विश्व औसत का केवल 1/35 है, और प्राकृतिक मीठे पानी के संसाधनों की कमी है। औद्योगीकरण और शहरीकरण के त्वरण के साथ, मुख्य रूप से औद्योगिक अपशिष्ट जल और शहरी घरेलू सीवेज के कारण मीठे पानी का प्रदूषण गंभीर है। उच्च गुणवत्ता वाले पेयजल के पूरक के लिए समुद्री जल का विलवणीकरण एक प्रमुख दिशा होने की उम्मीद है। चीन का समुद्री जल विलवणीकरण उद्योग कुल का 2/3 उपयोग करता है। दिसंबर 2015 तक वैश्विक विलवणीकरण परियोजना मुख्य रूप से आवासीय जल (60%) की आपूर्ति करती है, तथा औद्योगिक जल की हिस्सेदारी केवल 28% है।

समुद्री जल विलवणीकरण प्रौद्योगिकी के विकास का एक महत्वपूर्ण लक्ष्य परिचालन लागत को कम करना है। परिचालन लागत की संरचना में, विद्युत ऊर्जा की खपत सबसे बड़ा अनुपात है। समुद्री जल विलवणीकरण लागत को कम करने के लिए ऊर्जा की खपत को कम करना सबसे प्रभावी साधन है।