目前的国际贸易十分依赖远洋运输，而使用化石燃料的货轮正排放大量温室气体。为了减少碳排放以减缓气候变暖速度，未来的远洋运输或许会更加依赖风能、核能以及电力等清洁能源。 航运业排放的温室气体占全球总排放量的近3%，产生的二氧化碳相当于美国所有燃煤发电厂的总和。尽管如此，在温室气体排放量占全球总排放量37%的运输业中，航运业的排放比例依然不算高。
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然而，随着国际贸易的持续增长和严重依赖远洋轮船运输货物，许多科学家警告称，到2050年，航运温室气体排放量可能占到总排放量的17%。目前，80%以上的货物由远洋轮船运输。
为此，在多年效果不显的脱碳努力之后，船运行业的监管机构正介入进来。2018年，总部位于伦敦的联合国下属机构国际海事组织(IMO)制定目标：到2050年将温室气体排放量在2008年基础上减少50%。
但批评人士认为，这个目标太小，实现的时间也太晚。他们坚持称，国际海事组织应该将其目标重新设定为到本世纪中叶实现100%脱碳，当然越早越好。
非政府环保组织Seas at Risk组织航运政策主管、“清洁航运联盟”董事会成员露西·乔里安(Lucy Gilliam)表示：“在制定气候措施和战略方面，国际海事组织介入得相当晚。”
她还提到，《巴黎气候协议》没有包括国际航运。此外，最近的一项研究发现，在94家最大的航运公司中，只有33家明确表示到2050年实现净零排放或承诺帮助实现国际海事组织制定的目标。
尽管如此，私营部门正在采取行动以减轻其对气候的影响。最简单的解决方案是让船舶减速，从而减少碳排放。造船企业还在试验给船体涂上气泡以减少阻力，使用更光滑的船头、更高效的发动机、螺旋桨和推进器，以及引入人工智能（AI）辅助的导航系统。
与此同时，船运行业正开始建立“绿色走廊”，即支持零排放解决方案和政策的特定航运路线和港口。金融界也加入了脱碳运动，29家机构签署了《波塞冬原则》，该协议将在向航运公司放贷时考虑其减少温室气体排放的努力。签字方代表着超过1850亿美元的国际航运贷款，几乎占全球船舶行业融资额度的一半。
但由于全球供应链的设计宗旨是快速交货，许多重大突破正押注于低排放或零排放燃料的开发上，包括环保甲醇、氢、液化天然气(LNG)和氨，以减少或取代大多数船上大型柴油发动机使用的化石燃料。
这些努力包括电力、风能和核能推进技术。其中，自20世纪50年代中期以来，许多海军舰艇都采用了核能，并因其零排放特性而受到关注，尽管存在安全方面的担忧。