Cacbon dioxit được thu giữ liên tục từ các nhà máy trên mặt đất, nhưng sự tuần hoàn của việc vận chuyển bằng tàu thủy lại gián đoạn và vì thế một hệ thống vận chuyển tàu biển sẽphải có [32]: tồn chứa tạm thời trên mặt đất và một nhà máy nạp liệu. Sức chứa, tốc độ vận hành, số lượng tàu thủy và lịch trình vận chuyển sẽ được lên kế hoạch, cân nhắc kỹ lưỡng, cùng với các vấn đề như tỉlệ thu giữ, không gian vận chuyển, và các hạn chế vềmặt xã hội và công nghệ. Tất nhiên, vấn đềnày không phải là đặc trưng đối với vận chuyển CO2; việc vận chuyển CO2 bằng tàu thủy có những điểm tương đồng lớn so với việc vận chuyển khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) bằng tàu thủy. Những gì xảy raở điểm phân phối phụthuộc vào hệthống tồn chứa CO2. Nếu điểm phân phối ở trên bờ, CO2 sẽ được chuyển đi từ các tàu thủy trong các bồn chứa tạm thời. Nếu điểm phân phốiở ngoài khơi – như lựa chọnlưu trữ ởngoài biển– các tàu thủy phải dỡtải tới một phương tiện tồn chứa nổi (tương tự như một phương tiện tồn chứa và sản xuất nổi thông thường được áp dụng cho việc quá trình khai thác dầu mỏ ngoài khơi xa), tới một hệthống phao neo giữhoặc đưa trực tiệp tới hệthống lưu trữ.
Nhìn chung, một hệthống vận chuyển tàu biển thường bao gồm các quá trình sau [32]:
Nạp liệu
Vận chuyển tới điểm lưu trữ
Quay trởlại cảng sau khi dỡtải và đưa tàu vào ụcạn
a. Nạp liệu
CO2 lỏng được nạp vào từcác bểchứa tạm thời tới bểchởhàng với các bơm được thiết kếthích hợp cho điều kiện làm việc ởáp suất cao và nhiệt độthấp. Các bểchở hàng đầu tiên được đổ đầy và được nén với CO2 dạng khí đểtránh sựnhiễm bẩn bởi không khíẩm và sựhình thành băng khô.
b. Vận chuyển tới điểmlưu trữ
Sự truyền nhiệt từ môi trường qua tường của bểchởhàng sẽlàm sôi CO2 và làm tăng áp suất trong bể. Điều này không gây nguy hiểm tới việc tháo khí CO2bay hơi cùng với khí thải ra từ các động cơ của tàu thủy, nhưng nó sẽ làm thoát CO2 vào không khí. Mục tiêu để lượng CO2 phát thải bằng không trong suốt quá trình tồn chứa và thu giữcó thể đạt được bằng cách sửdụng một bộphận làm lạnh đểthu hồi và hóa lỏng khí bay hơi và khí CO2thoát ra.
c. Dỡtải
CO2 lỏng được dỡtảiở điểm đến. Thể tích được sửdụng bởi CO2 lỏng trong các bểchở hàng được thay thếbằng khí CO2khô, chính vì vậy không khíẩm không bịnhiễm bẩn vào các bể. CO2này có thể được tái tuần hoàn hoặc tái hóa lỏng khi bể được đổ đầy lại.
d. Quay trởlại cảng sau khi dỡtảivà đưa tàu vào ụcạn
Tàu chở CO2 sẽ được quay lại cảng để thực hiện các chuyến tiếp theo. Khi tàu chởCO2ởtrong vũng tàu đểsửa chữa hoặc kiểm tra, khí CO2 trong các bể chở hàng sẽ được làm sạch với không khí đểan toàn cho quá trình làm việc. Đối với lần nạp liệu đầu tiên sau khi cập bến, các bể chở hàng sẽ được làm khô toàn bộ, làm sạch và đổ đầy khí CO2.