蒸馏法淡化海水的方法比较简单。将海水不断加热，使海水一直保持沸腾状态，高温海水进入保持真空的蒸发室，使海水在瞬间急速蒸发变成水蒸气，水蒸气通过冷凝器冷却后便凝结成淡水。通常，冷却水蒸气是用冷的海水作为冷却剂，同时，水蒸气冷凝时放出大量的热又可以用来加热海水。
用蒸馏法淡化海水，需要不断地给海水加热，这就要消耗大量的燃料，从经济上看，淡化海水的成本比较高，是否可以不用燃料就能淡化海水呢？
科学家又发明了利用太阳能作为海水蒸发的热源，把水蒸发后再冷却回收得到淡水的太阳能淡化法。还有利用电厂的低压蒸汽为热源的蒸馏法，通常称为热电造水。
冷冻法，就是降低海水的温度，使海水结成冰块，而让盐分留下来，再把冰融化，就可以得到淡水。据测算，冷冻法使海水淡化所需要的能量要比用蒸馏法使等量的海水淡化所消耗的能量少得多，所以冷冻法在某种意义上比蒸馏法更有前途。
电渗析法，是使用两种薄膜——阴离子交换膜和阳离子交换膜，通电以后，将水中的盐类分解成阴阳离子，分别通过两种薄膜跑到一边，剩下来的就是没有盐分的淡水。
反渗透法，是用一张特殊结构的渗透膜，它只让水通过而不让盐类溜走，这样一来，水和盐就分开了。反渗透法分离效果好，只要将一种半透膜分层安装在淡化器里，用压力泵不断地向淡化器内泵入海水，通过半透膜渗透出来的淡水汇集到出水口流出；通不过半透膜的咸水从另一个出水口流出，这样反渗透淡化器就可以连续工作了。这种反渗透淡化器可大可小，大的放在海边和海岛上，可以解决居民饮水；小的可以放在船舰上，解决船舰上人员的用水。
不过，反渗透淡化海水的关键是选择一种理想的半透膜。这种半透膜要求有足够的强度，要求它的溶解度小和抗腐蚀性强，在海水中长期使用不溶解、不变质。制造这样的半透膜成本是很高的，现在还在进一步研究改进，以提高制造渗透膜的工艺水平，扩大生产规模。
尽管海水淡化是解决世界“水荒”的一条途径，已经采用的淡化海水的方法各种各样，虽然各有所长，但成本都很高。因此，人类探索低成本淡化海水之路还相当艰辛。于是科学家们想到了地球上南极大陆和北冰洋中的冰川。这些来自大洋中的海冰和大陆冰川的冰是地球上的“固体淡水库”。它们在海流、洋流、风浪等自然力的作用下漂流开来。因此，科学家们认为融化冰山是取得淡水资源的最好途径。
据估计，南极每年约有104万亿吨冰川成为冰山，如果把它们完全融化成淡水，那么，世界上平均每人每年可以得到三百多吨淡水，足以解决水荒带来的危机。法国科学家经考察认为，一座8500万吨重的冰山，拖过印度洋，到红海后将冰山分成好几块，然后运到沙特阿拉伯的吉达港。用这种方法获得淡水，一立方米只需55美分，而现在当地居民用水，一立方米需79美分。
1981年，法国成立了“国际冰山运输有限公司”，投资一亿美元，以实现这个计划。美国科学家研究认为，将南极冰山拖到美国加利福尼亚海岸融化成淡水，成本比淡化海水便宜得多。美国科学家还设计了一种方案：用大型海洋拖轮把事先选好的冰山拖到南美洲的西南角，使它随洋流北上，当它经过秘鲁和厄瓜多尔海面时，再用拖轮把冰山拖入另一条洋流，继续北上，在夏威夷海面转往东，到达美国西海岸。经过计算表明，即使冰山拖运过程中融化了一半，每吨冰山融化后的淡水成本也只有二到四美分，与我们现在用的自来水成本差不多。
融化冰山获取淡水，说起来简单，做起来却很不容易。首先，南极海域是个气候多变的地区，狂风、巨浪、洋流、大漩涡等，会给拖运冰山造成很多困难。海浪的冲击会使冰山上产生很深的凹槽和洞穴，很容易使冰山在拖运中崩解；其次，冰山进入温暖水域以后，外层冰会发生融化使整座冰山失去平衡，左右摇晃，翻转打滚，给拖船带来极大的危险；再者，当冰山被拖到窄小的海峡后，还要进行解体作业。这样看来融化冰山取得淡水也是很不易的。不过可以说，在人还没有发明廉价的海水淡化的方法之前，拖运冰山仍然是解决淡水不足的一条有希望的途径。
展望21世纪，随着科学技术的飞速发展，科学家所有的设想都会成为现实，到那时，人类“水荒”问题一定会从根本上得到解决，人类会真正拥有用之不竭的淡水资源。
到海底去种“燃料”
在这个能源日益紧缺的星球，人们越来越多地寄希望于海洋，提出了各种各样开发和利用海洋能源的计划，其中有不少是令人信服和切实可行的。
在众多的发明和设想中，有科学家毫华德·A·威尔可博士的一份颇为吸引人的计划：在广阔的海洋空间中种植“燃料”，开辟无数的能源种植场。
种植什么呢？——海带。海带，人们在知道了它的诸多用途之后，最近它又作为可以代替天然气甲烷的潜在能源，引起了海洋科学家和一些工业家的兴趣。海带能够吸收和储存大量的太阳能，而且生长极快，每天可长出1／3或2／3来。
威尔可博士提出：“我们可以把海带移植到大洋中去，在那里种植和收获，并且将海带所贮藏的能量变为甲烷气和乙醇，用来开车或开飞机。”他说干就干，很快做出了一个3公顷面积的种植场的计划，并充当了这项计划的负责人。他与另一位热心此项工作的人——美国加州工业学院的诺尔教授一起，于1974年在太平洋上建立了第一个能源种植场。
这个种植场位于距离美国加州海岸96千米的不冻洋面上，他们移植了当地产的百余种海带中的一种大型海带巨藻的幼苗。在实际工作中他们遇到了不少问题，首先就是植物生长需要阳光，而在深暗的海洋底部光线极暗，移植的巨藻幼苗如何得到充足的阳光呢？人们想出了办法：建造一个木筏，筏上用聚丙烯绳索织成方格，把筏系留在水面2米处，并用长绳把筏锚锭住。
然后，由一小队海军蛙人把巨藻幼苗移植到水下的筏上，使之感到海洋变浅了。
人们高兴地发现，巨藻幼苗一旦锚固下来，就开始朝着光线向上生长。
当它长到水面，一片片由小气囊支持的藻叶就像条条滑滑的绸带，在阳光照射下的海水中漂荡。这时，藻叶开始进行光合作用，悄悄地把太阳能转化成了化学能。
然而过了些时日，在定期检查中，人们发现这些植物生长得并不茂盛，它们似乎只是在挣扎着过活。这是什么原因呢？化学试验的结果表明，蓝色海水中的营养物质太少了！湛蓝的大洋深海，看起来非常美，但却是“生物的沙漠”，它缺乏维持生物生命的养料，几乎没有什么动植物能够在那里生活下去，因此也就没有任何生物在那里死亡和分解，结果使得那儿的海水十分“清洁”，没有有机物，也没有能够作为营养的那些矿物质。而靠近陆地的、呈现着绿色的海域，则挤满了各种各样的生物，以及数不清的活的和死的有机体，泻入海洋的河水又带来了大量已溶的有机物和无机物，这就使在水中生长的植物能够得到充足的养分，繁茂地生长起来。
怎样才能使藻幼苗在“生物的沙漠”中也蓬勃生长呢？唯一的办法就是施肥，包括氮肥、磷肥和微量养料。这些肥料在海洋底部是能够找到的。若干世纪以来，不少分散的动植物残留遗体浮流而来，沉积在海底，如果用泵把它们抽上来，不就变成免费供应的肥料了吗？
海底资源的现在及未来
随着工业的蓬勃发展，人们对矿产资源的需求量成倍地增长，陆地地壳中的矿产资源储量逐渐减少，有的趋向枯竭，丰富的海底矿产资源将成为21世纪工业原料的重要供应基地。
海底矿产资源十分丰富，从近岸海底到大洋深处；从海底表层到海底岩石以下几千米深处，无不有矿物分布。而且矿种繁多，从固体矿产到液体矿产和气体矿产均有。不少矿产其分布规模之大，储量之丰富是陆地所不及的。
埋藏在海底的石油和天然气，不论其生成环境是否属于海洋环境，都将列入海底石油资源。
近四十多年来海上石油勘探工作查明，海底蕴藏着丰富的石油和天然气资源。据1979年统计，世界近海海底已探明的石油可采储量为220亿吨，天然气储量为17万亿立方米，占当年世界石油和天然气探明总可采储量的24％和23％。
海底有石油，这在过去是不大好理解的。自从19世纪末海底发现石油以后，科学家研究了石油生成的理论。在中、新生代，海底板块和大陆板块相挤压，形成许多沉积盆地，在这些盆地形成几千米厚的沉积物。这些沉积物是海洋中的浮游生物的遗体（它们在特定的有利环境中大量繁殖），以及河流从陆地带来的有机质。这些沉积物被沉积的泥沙埋藏在海底，构造运动使盆地岩石变形，形成断块和背斜。伴随着构造运动而发生岩浆活动，产生大量热能，加速有机质转化为石油，并在圈闭中聚集和保存，成为现今的陆架油田。
我国沿海和各岛屿附近海域的海底，蕴藏有丰富的石油和天然气资源。外国有人估计中国近海石油储量约40亿吨。
渤海是我国开发的第一个海底油田。渤海大陆架是华北沉降堆积的中心，大部分发现的新生代沉积物厚达4000米，最厚达7000米。这是很厚的海陆交互层，周围陆上的大量有机质和泥沙沉积其中，渤海的沉积又是在新生代第三纪适于海洋生物繁殖的高温气候下进行的，这对油气的生成极为有利。由于断陷伴随褶皱，产生一系列的背斜带和构造带，形成各种类型的油气藏。东海大陆架宽广，沉积厚度大于200米。外国人认为：东海是世界石油远景最好的地区之一，东海天然气储量潜力可能比石油还要大。
南海大陆架，是一个很大的沉积盆地，新生代地层厚约2000～3000米，有的达6000～7000米，具有良好的生油和储油岩系。生油岩层厚达1000～4000米，已探明的石油储量为6．4亿吨，天然气储量9800亿立方米，是世界海底石油的富集区。因此，某些国外石油专家认为，南海可能成为另一个波斯湾或北海油田。
海上石油资源开发利用，有着广阔的前景。但是，由于在海上寻找和开采石油的条件与在陆地上不同，技术手段要比陆地上的复杂一些，建设投资比陆地上的高，风险要比陆地上的大，因此，当今世界海洋石油开发活动，绝大多数国家采取了国际合作的方式。
我国为了加快海上石油资源开发，明确规定我国拥有石油资源的所有权和管辖权；合作区的海域和资源、产品属我国所有；合作区的海域和面积大小以及选择合作对象，都由我国决定等一系列维护我国主权和利益的条款。
合理利用外资和技术，已成为加速海上石油资源开发的重要途径。
众所周知，随着世界上工业和经济的高速发展，矿产资源消耗量急剧增加，陆地矿产资源在全球范围内日趋短缺、衰竭。人们唯有把占地球表面积71％以上的海洋，作为未来的矿产来源。
海底矿产除了我们前面提到的石油、天然气外，还蕴藏着丰富的金属和非金属矿。至今已发现海底蕴藏的多金属结核矿、磷矿、贵金属和稀有元素砂矿、硫化矿等矿产资源达6000亿吨。若把太平洋底蕴藏的一百六十多亿吨多金属结核矿开采出来，其镍可供全世界使用两万年，钴使用34万年，锰使用18万年，铜使用1000年。更为有趣的是，人们发现海底锰结核矿石（含锰、铁、铜、钴、镍、钛、钒、锆、钼等多种金属）还在不断生长，它决不会因为人类的开采而在将来消失。据美国科学家梅鲁估计：太平洋底的锰结核，以每年1000万吨左右的速度不断生长。假如我们每年仅从太平洋底新生长出来的锰结核中提取金属的话，其中铜可供全世界用三年，钴可用四年，镍可以用一年。锰结核这一大洋深处的“宝石”，是世界上一种取之不尽、用之不竭的宝贵资源，是人类共同的财富。
然而要从四、五千米深的大洋底部采取锰结核，也是一件很不容易的事，一定要有先进的技术才行。目前只有少数几个发达国家能够办到。我国也已基本上具备了开发大洋锰结核的条件，在21世纪，可望实现生产性开采。
海洋为人类的生存提供了极为丰富的宝贵资源，只要我们能合理的开发、利用，它将循环不息地为人类所用，取之不尽，用之不竭，是21世纪人类的重要资源供应地。