人类在利用海水晒盐的同时，发现海水和淡水相交汇的地方，蕴含着一种神奇的能量，于是一个新的设想出现了：利用海洋盐度差能发电。
海洋盐度差产生的能量，是人们从渗透作用中计算出来的。我们知道，渗透作用，就是指允许液体从一层具有选择性的半渗透性薄膜中通过的过程。人们作了一个试验，在水槽里放入一个半透明膜，一边放盐水，一边注淡水。海水中的盐离子被半透明膜“封锁”过不来，只对淡水放行。这样，淡水就通过半透明膜往盐水里渗透，如果再建一座水塔的话，那么在渗透压的作用下，水位就能升高到250米，即大约25个大气压，海水和淡水的渗透压才能平衡。这高高在上的水从250米的高度冲泻下来，那力量就相当大了，足以冲得水轮机呼呼转动起来发电。
渗透压的大小和海水中含盐度有关。一般的海水含盐35％。这样浓度的海水，能形成25个大气压，即能把水抬高到250米。陆地上江河，日夜不停地向海里流淌着淡水，可以想见，在江河入海口的地方，蕴含着多么巨大的盐度差能量啊！根据联合国教科文组织1981年的出版物估计，世界上盐度差能约为30亿千瓦。
利用海洋盐度差能发电的设想，是1939年由美国人提出的。1954年，美国建造并试验了一套根据电位差原理运行的装置，最大输出功率为15毫瓦。1975年以色列人建造并试验了一套渗透法装置。日本科学技术厅从1978年开始进行盐度差能发电的研究，目前又在试制模型设备、高压泵、半透明膜、耐压容器等，不久将进行发电试验。
利用盐度差能发电较早的设想是利用渗透膜两侧海水和淡水之间的水位差驱动水轮机发电。这种发电方法，存在一些问题：由于海水和淡水之间的渗透压较大，使水压塔中的水柱高达250米，这就使水压塔下面的半透明膜承受很大的压力，容易被压坏，影响使用寿命。另外，由于淡水中的水分子源源不断地向水压塔渗透，会使海水盐度降低，引起水柱高度下降，从而直接影响输出功率。再者，在河口建造一座200多米高的水塔，也决非易事。
为了克服这些问题，RS诺曼博士在原有设计的基础上，增加了一个海水泵。他把水轮机与水泵联系起来，海水依然从导管中流出，但导管的高度却相当于海水与淡水渗透压差的一半还低，约10～11兆帕。这样，就能延长半透明膜的寿命。同时，海水泵把海水打入，使海水维持一定的盐度，不致于使水的渗透压差降低。
此后，美国国家健康学院的约翰·韦因斯坦和内政部的弗兰克·雷兹两位科学家，抓住盐能换能器发电过程中出现的氯离子和钠离子运动的现象，设计出一种浓度差电池，也叫反向渗析电池。为了更充分利用电能，这种电池在海水通道两侧，分别设置了阴离子交换膜和阳离子交换膜。这样，氯离子通过阴离子交换膜向一个方向流动，钠离子通过阳离子交换膜向另一个方向流动，使电势双倍增强。另外，为了得到足以供外部用户使用的电力，就把许多个电池串联使用。
盐度差能，是一种神奇的能量，人们对它的认识较晚，对它的特点和规律的认识还不太清楚，需要从基础理论上作些探讨。另外，实现浓度差能开发利用的关键材料是半透明膜，目前半透明膜的研制质量还不过关。所以，离大规模开发盐度差能，还有一道道难关。但是，盐度差能量又是充足和强大的，这必将吸引人们去认识、去开发利用。
