现有的硬水，半咸水和海水淡化技术即使在现今最好的技术-反渗透的情况下也是高能耗的。除了这个问题，海水淡化厂的建设需要大量的资本支出。

电容去离子是反渗透的技术替代方案，只要它是非膜和低压工艺，这可能是反渗透技术的两个主要缺点。电容去离子概念在图中示意性地表示。在去离子循环期间，外部电荷施加在引入水中的一对电极上，这使得溶解在水中的离子向相反电荷的电极迁移，在那里它们被吸附。在再生循环中，关闭电极的电负载，因此释放吸附的离子。如果在此阶段连接电路，则会产生电流，就像电容器的放电一样。

近40年前的早期研究表明，电容去离子可能是低成本海水淡化的可行技术，但到那时还没有适当的材料。然而，如今随着电化学电容器的最新进展，存在改进的电极，其性能足以将电容去离子系统从研究实验室带到现实生活应用中。

为此，PROINGESA公司和IMDEA能源和IMDEA水务公司已经启动了一项研究项目，旨在设计一种基于纳米材料的低成本电容去离子装置，该装置是为上一代电化学电容器开发的。该项目由西班牙工业旅游和商业部资助，其中包括国家研究，开发和创新计划的能源和气候变化战略行动。