Harnessing Wave Energy for Seawater Desalination: A Sustainable Solution to Water Shortages in the United States

Authors

DOI:

https://doi.org/10.70929/caui3.v1i2.0011

Keywords:

Wave energy, desalination, renewable energy, water scarcity, sustainability, MATLAB simulation

Abstract

Water scarcity is a growing concern in various coastal regions of the United States [1], particularly in California and Texas. This article explores the integration of wave energy with desalination systems to provide a sustainable solution for drinking water production. Different wave energy conversion (WEC) technologies and their feasibility to power reverse osmosis desalination plants are evaluated. A MATLAB simulation is developed to analyze energy production, efficiency, and environmental impact. The findings suggest that wave energy-driven desalination can significantly reduce dependence on fossil fuels, lower operating costs, and contribute to water security. The article highlights the main challenges and policy considerations necessary for its large-scale implementation in the United States.

Author Biographies

  • Ricardo Jativa-Soto, Faculty of Industrial Engineering, Universidad de Guayaquil, Guayaquil 090514, Ecuador.

    Ricardo Alexander Játiva Soto is an Ecuadorian engineer and researcher specializing in the field of renewable energy, with a particular focus on wave energy. He has conducted applied research on the simulation and analysis of wave energy potential in the Esmeraldas-Atacames region of Ecuador, using tools such as MATLAB Simulink. His work has explored technologies such as the Oscillating Water Column (OWC), evaluating parameters of efficiency, scalability, and environmental impact.

    Translated with DeepL.com (free version)

  • Fabian Povea-Cedeño, Facultad de Ingeniería Industrial, Universidad de Guayaquil, Guayaquil 090514, Ecuador

    Industrial Engineering student at the Universidad de Guayaquil. I am passionate about meeting people's expectations, even if it is challenging, and I enjoy relaxing sounds.

References

[1] D. A. G. Díaz, “El cambio climático y la respuesta de las grandes potencias. El caso de Estados Unidos y China,” Análisis Político, vol. 33, no. 99, pp. 121–142, Oct. 2020, doi: 10.15446/anpol.v33n99.90987.

[2] E. Del Pozo Campos, “Problemática del agua dulce. ¿Es la desalación una posible solución?,” Mediterráneo Económico, no. 33, pp. 337–356, Jan. 2020, [Online]. Available: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=7663550

[3] R. Alonso, M. Jackson, P. Santoro, M. Fossati, S. Solari, and L. Teixeira, “Wave and tidal energy resource assessment in Uruguayan shelf seas,” Renewable Energy, vol. 114, pp. 18–31, Mar. 2017, doi: 10.1016/j.renene.2017.03.074.

[4] C. R. S. Guamán, S. A. M. Vivar, D. P. P. Rivera, and B. E. V. Jadan, “Impacto ambiental por consumo de energía eléctrica en los Data Centers.,” Dilemas Contemporáneos Educación Política Y Valores, Jul. 2021, doi: 10.46377/dilemas.v8i.2786.

[5] B. G. Del Regueral González Del Corral, “Aprovechamiento de la exergía física del GNL,” 2010. doi: 10.20868/upm.thesis.5630.

[6] J. Parra-Quintero, A. Rubio-Clemente, and E. Chica, “Simulación numérica de una columna de agua oscilante para las condiciones de ola del océano Pacífico colombiano,” TecnoLógicas, vol. 26, no. 57, p. e2630, Jul. 2023, doi: 10.22430/22565337.2630.

[7] M. C. Grueso-Dominguez, C. C. Castro-Jiménez, M. A. Correa-Ochoa, and J. C. Saldarriaga-Molina, “Estado del arte: desalinización mediante tecnologías de membrana como alternativa frente al problema de escasez de agua dulce,” Revista Ingenierías Universidad De Medellín, vol. 18, no. 35, pp. 69–89, Dec. 2019, doi: 10.22395/rium.v18n35a5.

[8] C. N. Escudero, “Desalación de agua y justicia energética. La Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible,” Cuestiones Constitucionales Revista Mexicana De Derecho Constitucional, pp. 243–272, Nov. 2022, doi: 10.22201/iij.24484881e.2022.47.17529.

[9] E. V. A. Lutsak and A. M. Remache, “Ósmosis inversa y destilación: análisis comparativo de la integración en plantas de potencia,” Revista Científica Y Tecnológica UPSE, vol. 9, no. 2, pp. 1–18, Dec. 2022, doi: 10.26423/rctu.v9i2.700.

[10] M. E. Chiosso, “Desarrollo de catalizadores sólidos ácidos para la eterificación de glicerol obtenido en la producción de biodiésel,” 2020. doi: 10.35537/10915/106214.

[11] R. Alonso, M. Jackson, P. Santoro, M. Fossati, S. Solari, and L. Teixeira, “Wave and tidal energy resource assessment in Uruguayan shelf seas,” Renewable Energy, vol. 114, pp. 18–31, Mar. 2017, doi: 10.1016/j.renene.2017.03.074.

[12] J. D. Gil, L. Roca, and M. Berenguel, “Modelado y control automático en destilación por membranas solar: fundamentos y propuestas para su desarrollo tecnológico,” Revista Iberoamericana De Automática E Informática Industrial RIAI, vol. 17, no. 4, p. 329, Sep. 2020, doi: 10.4995/riai.2020.13122.

[13] A. J. Lifschitz and N. Tomazín, “Energia Undimotriz: evaluacion de zonas de interes para captacion de energia de las olas.,” Revista Tecnología Y Ciencia, no. 34, pp. 37–53, Feb. 2019, doi: 10.33414/rtyc.34.37-53.2019.

[14] R. C. Villagra, V. S. Barros, G. D. Flores, and C. A. Medina, “Potencial undimotriz de la región de Tarapacá (Chile) como foco de fomento productivo,” Ingeniare. Revista Chilena De IngenieríA, vol. 26, no. 1, pp. 72–85, Feb. 2018, doi: 10.4067/s0718-33052018000100072.

[15] J. M. P, O. P. Márquez, Y. Martínez, K. Márquez, E. Weinhold, and R. Ortíz, “ELECTROQUIMIENERGÍA y CAMBIO CLIMÁTICO: UNA REVISIÓN,” infoANALÍTICA, vol. 10, no. 1, pp. 43–82, Jan. 2022, doi: 10.26807/ia.v10i1.229.

Published

2025-07-18

How to Cite

[1]
R. Jativa-Soto and F. Povea-Cedeño, “Harnessing Wave Energy for Seawater Desalination: A Sustainable Solution to Water Shortages in the United States”, Revista Digital Científica Causalidad (caui3), vol. 1, no. 2, pp. 1–14, Jul. 2025, doi: 10.70929/caui3.v1i2.0011.