海岛上的淡水供给主要依赖于地下水，但很容易收到海水入侵的影响，具有相当大的不确定性。常规的海水淡化技术需要较大的生产规模和稳定的电能输入，这对很多海岛而言是难以实现的。据统计，赤道附近太平洋的1000余个小岛上共生活着900万人，均不同程度面临淡水紧缺的困境。

我院陈庆老师和张伟明老师设计了一种新颖的能量自给的自脱盐系统，将电渗析和反电渗析两种原理截然相反的电化学膜过程集成在一个单元中。反电渗析将高浓度海水向低浓度咸水自发扩散时的混合能以离子电流的形式收集，并直接应用于电渗析过程，驱动离子迁移完成咸水的脱盐过程，从而得到可以饮用的淡水。此系统的新颖之处在于没有离子电流和电子电流的来回转化，大大减小的系统的复杂度，同时避免了转换过程中的能量损失。

实验表明，只需要在一开始提供10cm的水压落差（可通过人工手动轻易地完成），整个系统将可以完全不需要外部能量自发地运转下去。海岛上具有充足的海水和浓度较低的咸水，通过这个膜堆的处理后可得到盐度低于420 mg/L NaCl的淡水，达到世界卫生组织对淡水的要求。此外，整个过程环境友好，没有任何污染物或温室气体的排放。

总的来看，该系统的设计与实现为海岛淡水的获取提供了一种可行的新思路，具有较好的应用前景。相关工作发表于脱盐领域权威期刊Desalination（Desalination 359, 2015, 52-58）。