Den deponeringsmetode, der i øjeblikket arbejdes mest med blandt andet i de eksperimenter, som danske forskere og firmaer er med i, er deponering i dybe, geologiske lag i undergrunden. Det kan enten være geologiske lag under havbunden, som for eksempel udtømte oliefelter. Eller det kan være geologiske lag under landjorden som porøse sandstenslag med tætte lerlag ovenover, eller det kan være hulrum i salthorste.

Der er et stort økonomisk incitament i at bruge CO2-indsprøjtning i oliefelter til samtidig at deponere CO2 og øge udvindingen af olie. Erfaringerne viser, at CO2-indsprøjtning kan øge udvindingsgraden med mellem 8 og 16 %. Det betyder, at man kan tjene nogle af de store omkostninger ved CCS-teknologien ind igen, og olieselskaberne ser en mulighed for at få tilskud til at udvinde mere olie fra deres oliefelter, fordi CCS i øjeblikket får store offentlige tilskud. Men bruger man denne metode, får man bare mere olie at afbrænde til gengæld for den CO2, der bliver deponeret. Man regner med, at 1 ton nedpumpet CO2 i gennemsnit vil bringe 0,6 ton ekstra olie op. Når man afbrænder det, betyder det en CO2-udledning på 2 ton. Totalt set betyder det altså en ekstra CO2-udledning på 1 ton, hver gang man lagrer 1 ton CO2.

Skal man opnå en reel reduktion i CO2-udledningerne, skal man deponere CO2 i tætte lag i undergrunden uden at bruge den til at hente endnu mere fossilt brændsel op af jorden.

Der er imidlertid ingen erfaringer med deponering af CO2 i undergrunden over længere tidsrum. En sådan langtidslagring kræver sikkerhed for, at CO2 ikke kan slippe ud fra lageret. Jordskælv, forkastninger i undergrunden, sprækker samt kemiske reaktioner med de omgivende geologiske lag er nogle af de mulige risici, som der må gøres rede for, før man kan tale om en sikker deponering. Det er ikke realistisk at forestille sig et erstatningsansvar over for kommende generationer, hvis CO2 på trods af alle gode hensigter alligevel slipper ud i atmosfæren med voldsomme konsekvenser for klimaet engang i fremtiden. Der er altså en reel risiko for, at vi bare skubber problemerne videre til vores efterkommere.