نظراً لشح المياه العذبة، اتجه العالم لتحلية المياه لتغطية العجز في الطلب. وتوفر عمليات التحلية 1% فقط من مياه الشرب حول العالم، إلا أن النسبة آخذة في الارتفاع عام بعد آخر. ومن المتوقع، استثمارات بنحو 10 مليارات دولار في غضون السنوات الثلاث المقبلة لإضافة 5.7 مليون متر مكعب يومياً من المياه المحلاة، السعة التي من المتوقع مضاعفتها بحلول 2030، وفقاً للرابطة الدولية للمياه. وعادة ما تتم تحلية المياه المالحة التي تقل فيها نسبة تركيز الملح عن 10 آلاف مليجرام في اللتر الواحد أو مياه البحار التي تتراوح ملوحتها بين 30 ألفاً إلى 44 ألف مليجرام في اللتر الواحد. وبرغم أن تحلية المياه المالحة تعطي فرصة أفضل لإنتاج مياه أقل تكلفة، إلا أنه ليس من المرجح أن تشكل أحد المصادر الرئيسة لإمداد بديل للمياه في المستقبل. وبلغ عدد محطات التحلية عند نهاية 2015، نحو 18 ألف حول العالم، بسعة إنتاجية قدرها 86.55 مليون متر مكعب يومياً، 44% منها في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا. وبرغم النمو السنوي الذي يتراوح بين 7 إلى 9% سنوياً في المنطقة، لكن تتركز سرعة وتيرة نمو هذه المحطات في آسيا وأميركا الشمالية والجنوبية. وتعتمد تحلية المياه على تقنيتين أساسيتين، التبخر الحراري والفصل الغشائي، الذي برغم انتشاره في منطقة الشرق الأوسط، إلا أن انخفاض أسعار الوقود والاستخدام التقليدي لمشاركة توليد المياه والكهرباء، رجح كفة انتشار التقنية الأخرى. ويقدر إنتاج محطة تحلية كبيرة بنحو 100 ألف متر مكعب من المياه يومياً، في حين يبلغ متوسط استهلاك الفرد 300 لتر، ما يعني كفاية السعة الإنتاجية لنحو 300 ألف شخص، بتكلفة تصل إلى 100 مليون دولار، باستثناء تكلفة البنية التحتية والتوزيع.