Vandens gėlinimas yra mineralų pašalinimas iš jūros arba sūraus vandens. Jis veikia pašalinant druską iš vandens, paliekant švarų vandenį. Yra keletas vandens gėlinimo procesų rūšių, įskaitant atvirkštinį osmosą, terminį distiliavimą ir elektrodializę.
Atvirkštinis osmosas išstumia vandenį per membraną ir sulaiko druską ir nepageidaujamus mineralus. Teigiama, kad jis pašalina 95–99% nepageidaujamų medžiagų. Prieš procesą vanduo iš anksto apdorojamas ir siunčiamas per mikrofiltrus, kad būtų pašalintos didesnės dalelės ir būtų apsaugota membrana. Tada vanduo stumiamas per membranas, kurios sulaiko druską ar mineralus, kad būtų gaminamas gėlas vanduo.
Terminis distiliavimas naudoja šilumą mineralams pašalinti. Užvirinus sūrų vandenį, vanduo išgaruoja, o druska lieka po savęs. Tada garai kondensuojami antrame inde ir surenkami. Vandens virinimo procesas gali sunaudoti daug kuro, todėl norint sumažinti išlaidas, galima naudoti kitus procesus. Šie procesai vadinami daugiapakopiu greita distiliavimu, kelių efektų distiliavimu ir garų suspaudimu. Visa tai susiję su vandens garų slėgio mažinimu, siekiant sumažinti jo virimo temperatūrą, kad būtų galima sunaudoti mažiau energijos.
Elektrodializėje naudojamas druskos jonų elektros krūvis, siekiant atskirti juos nuo vandens. Šiame procese vanduo iš anksto apdorojamas ir siunčiamas į membranos kaminę. Du elektrodai, teigiamas elektrodas, esantis vienoje kamino pusėje, o neigiamas kitoje, teka elektros srovę per vandenį. Jonai pritraukiami priešingai įkrautų elektrodų ir teka per membranas, kurios yra skirtos sulaikyti anijonus, kurie yra neigiamo krūvio jonai, arba katijonus, kurie yra teigiamai įkrauti jonai. Kai jonai yra įstrigę, gėlas vanduo paliekamas.
Kiti gėlinimo procesai apima saulės drėkinimą, membraninį distiliavimą ir užšaldymą. Šaldymas išnaudojamas tuo, kad druska neįtraukiama į ledo kristalų susidarymą, kai vanduo užšąla, todėl šį mineralą galima nuplauti, kai vanduo beveik užšalęs. Saulės drėkinimas naudoja saulės energiją vandeniui išgarinti. Tada vandeniui leidžiama kondensuotis ant kito paviršiaus, kur jis surenkamas.
Membraninio distiliavimo metu vanduo pirmiausia išgarinamas. Tada jis siunčiamas per membranas, kurios leidžia garams, bet ne skysčiams. Druska ir kitos medžiagos sugaunamos membranoje ir ten sulaikomos, o vandens garai kondensuojasi ant kitoje pusėje esančio paviršiaus. Patekęs į skystį, gėlas vanduo negali praeiti pro membraną ir gali būti laisvai renkamas.