目前的國際貿易十分依賴遠洋運輸，而使用化石燃料的貨輪正排放大量溫室氣體。為減少碳排放以減緩氣候變暖速度，未來的遠洋運輸或許會更加依賴風能、核能以及電力等清潔能源。航運業排放的溫室氣體占全球總排放量的近3%，產生的二氧化碳相當於美國所有燃煤發電廠的總和。盡管如此，在溫室氣體排放量占全球總排放量37%的運輸業中，航運業的排放比例依然不算高。
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然而，隨著國際貿易的持續增長和嚴重依賴遠洋輪船運輸貨物，許多科學傢警告稱，到2050年，航運溫室氣體排放量可能占到總排放量的17%。目前，80%以上的貨物由遠洋輪船運輸。
為此，在多年效果不顯的脫碳努力之後，船運行業的監管機構正介入進來。2018年，總部位於倫敦的聯合國下屬機構國際海事組織(IMO)制定目標：到2050年將溫室氣體排放量在2008年基礎上減少50%。
但批評人士認為，這個目標太小，實現的時間也太晚。他們堅持稱，國際海事組織應該將其目標重新設定為到本世紀中葉實現100%脫碳，當然越早越好。
非政府環保組織Seas at Risk組織航運政策主管、“清潔航運聯盟”董事會成員露西·喬裡安(Lucy Gilliam)表示：“在制定氣候措施和戰略方面，國際海事組織介入得相當晚。”
她還提到，《巴黎氣候協議》沒有包括國際航運。此外，最近的一項研究發現，在94傢最大的航運公司中，隻有33傢明確表示到2050年實現凈零排放或承諾幫助實現國際海事組織制定的目標。
盡管如此，私營部門正在采取行動以減輕其對氣候的影響。最簡單的解決方案是讓船舶減速，從而減少碳排放。造船企業還在試驗給船體塗上氣泡以減少阻力，使用更光滑的船頭、更高效的發動機、螺旋槳和推進器，以及引入人工智能（AI）輔助的導航系統。
與此同時，船運行業正開始建立“綠色走廊”，即支持零排放解決方案和政策的特定航運路線和港口。金融界也加入脫碳運動，29傢機構簽署《波塞冬原則》，該協議將在向航運公司放貸時考慮其減少溫室氣體排放的努力。簽字方代表著超過1850億美元的國際航運貸款，幾乎占全球船舶行業融資額度的一半。
但由於全球供應鏈的設計宗旨是快速交貨，許多重大突破正押註於低排放或零排放燃料的開發上，包括環保甲醇、氫、液化天然氣(LNG)和氨，以減少或取代大多數船上大型柴油發動機使用的化石燃料。
這些努力包括電力、風能和核能推進技術。其中，自20世紀50年代中期以來，許多海軍艦艇都采用核能，並因其零排放特性而受到關註，盡管存在安全方面的擔憂。