Erforscht werden derzeit zwei Speicherverfahren: 

• Kohlendioxid wird in tief liegende Sandsteinformationen verpresst – dies wird bereits in der norwegischen Nordsee praktiziert, wo es große Vorkommen solchen Gesteins gibt
• Das Gas wird in die reaktionsfreudige, poröse obere Basaltschicht der Ozeankruste eingeleitet, um es dort zeitnah zu mineralisieren

Es ist davon auszugehen, dass die Anwendung derartiger Verfahren mit erheblichen Risiken einhergeht. Sollte es zu unvorhergesehenen Wieder-Austritten großer Mengen Kohlendioxids kommen (sog. Leckagen), sind schwerwiegende Folgen für die Meeresumwelt, wie beispielsweise die Veränderung des pH-Wertes vorprogrammiert, die wiederum wichtige Tiefseegemeinschaften schädigen. Mit kleineren Leckagen, die im lokalen Umfeld zu lebensfeindlicher Versauerung führen, ist regelmäßig zu rechnen. Der Transport des CO₂ zu den Lagerstätten im Meer ist darüber hinaus energieaufwendig und müsste in die Klimabilanz mit einberechnet werden. Eine weitere, wesentliche Belastung für die Meeresnatur stellen die seismischen Untersuchungen dar, welche für die Überwachung der CO₂-Lagerung regelmäßig durchgeführt werden müssen. Auch der Aufbau der Leitungsinfrastruktur wird zu Lärmbelastungen, vor allem für die Meeressäugetiere, führen und die Konkurrenz um Flächen in den Meeren weiter erhöhen.