U nastojanju da smanje emisije ugljika i korištenje fosilnih goriva, neki gradovi diljem svijeta uveli su novu vrstu metodologije klimatizacije poznatu kao duboko vodeno hlađenje. Duboko vodeno hlađenje koristi prednosti iznimno hladne vode koja se nalazi daleko ispod površine mnogih jezera i drugih vodenih tijela. Ta se hladna voda, često samo nekoliko stupnjeva iznad nule, uvlači u gradski vodovod kroz velike usisne cijevi, gdje se dio preusmjerava u postrojenja za pročišćavanje vode za opću potrošnju, ali ne sve.
Iznimno hladna voda prolazi kroz niz paralelnih cijevi, jedna sadrži hladnu vodu namijenjenu velikom rashladnom uređaju za klimatizaciju, a druga koja sadrži toplu vodu koja se vraća iz upotrebe. Ovaj sustav je zatvoren, što znači da se nepročišćena voda koja se koristi za klimatizaciju nikada ne miješa s gradskom pitkom vodom. Hladna voda izvučena iz cijevi za hlađenje dubokom vodom djeluje kao termalni odvod ili izmjenjivač topline. Hladne cijevi apsorbiraju višak topline iz toplih povratnih cijevi, čineći vodu dovoljno hladnom da ponovno kruži kroz rashladne uređaje.
Hladna voda koja se koristi u sustavu hlađenja dubokom vodom ne postaje dio samog zatvorenog sustava rashladne tekućine. Njegova je jedina svrha uklanjanje topline iz povratnih cijevi umjesto korištenja skupog i ekološki štetnog rashladnog sustava koji pokreće električna energija ili fosilna goriva. Grad koji koristi tehnologiju dubokog vodenog hlađenja može uštedjeti značajne količine novca godišnje, a također iskoristiti prednost prirodnog izvora rashladne tekućine za svoj klimatizacijski sustav močvarnog hladnjaka.
Međutim, duboko vodeno hlađenje nije bez izazova. Mnogi gradovi nisu smješteni dovoljno blizu izvora duboke vode da bi, na primjer, usisne cijevi bile ekonomski isplative. Također je potrebno nabaviti i instalirati dodatnu opremu kako bi se u postojeći komunalni vodovodni sustav uveo hladna voda.
Idealan grad za duboko vodeni sustav hlađenja bila bi velika metropola u blizini značajne vodene površine, kao što je Ontario u Kanadi. Grad Ontario ima tri velike usisne cijevi potopljene u dubokom dijelu jezera Ontario, a hladna voda izvučena iz te dubine doista radi kao prirodni izmjenjivač topline za gradski klimatizacijski sustav. Drugi gradovi također proučavaju izvedivost dubokog vodenog hlađenja, ali početna ulaganja u opremu i izazov pronalaska prikladnog izvora hladne vode i dalje su zastrašujući.