如果能夠確保數(shù)百萬(wàn)噸的二氧化碳不排放到大氣中，不僅有助于遏制全球變暖，而且可帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。
碳封存是一項(xiàng)地球工程技術(shù)，可用于長(zhǎng)期存儲(chǔ)二氧化碳，以此緩解全球變暖。
當(dāng)碳封存通過(guò)自然生物方法進(jìn)行時(shí)，稱為生物固碳。而且，碳封存也可通過(guò)化學(xué)或者物理方法進(jìn)行。對(duì)工業(yè)產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行大規(guī)模、永久性人工捕獲和封存也被認(rèn)為是碳捕獲和儲(chǔ)存。
碳捕獲和儲(chǔ)存或者CCS是通過(guò)把礦物燃料產(chǎn)生的排放進(jìn)行捕獲和儲(chǔ)存來(lái)降低其對(duì)氣候變化影響的一種方法。CCS項(xiàng)目通常部署在人為產(chǎn)生二氧化碳最多的地方、礦物燃料電廠或者其他生產(chǎn)活動(dòng)能夠產(chǎn)生排放的工廠。
根據(jù)政府間氣候變化問(wèn)題小組(IPCC)的一份報(bào)告，部署CCS技術(shù)的工廠可降低其二氧化碳排放達(dá)80％-90％。使用這種技術(shù)，工廠可獲得碳信用，然后在碳市場(chǎng)進(jìn)行交易，可產(chǎn)生額外的收益。
IPCC2005年公布的一份報(bào)告預(yù)計(jì)，到2100年CCS的經(jīng)濟(jì)前景將占總的碳減排成效的10％到55％。近期ABIResearch的一份報(bào)告顯示，在2014年碳交易市場(chǎng)市值將達(dá)到$3,950億，這其中大約$146億是由2009年到2013年投資的CCS項(xiàng)目產(chǎn)生。
碳捕獲
CCS技術(shù)通常是由兩部分組成：碳捕獲和碳封存。同時(shí)，碳捕獲技術(shù)有三種方法：燃燒后分離捕獲、燃燒前分離捕獲以及富氧燃燒捕獲。在碳捕獲后就要進(jìn)行碳封存，其主要有兩種類型：地質(zhì)封存和陸地封存。
在對(duì)二氧化碳封存前，必須以氣體形式捕獲二氧化碳。碳捕獲技術(shù)是從燃燒過(guò)程中提取純的二氧化碳。碳捕獲技術(shù)主要有三種方法，最常見(jiàn)的方法是燃燒前分離捕獲和燃燒后分離捕獲。
在燃燒前分離捕獲方法中，礦物燃料被部分氧化，由此產(chǎn)生合成氣－由二氧化碳、一氧化碳和氫氣組成的混合氣體－通過(guò)這種方法處理后，氫氣燃燒，剩下捕獲得二氧化碳是相對(duì)較純的氣流。
集成氣化組合循環(huán)技術(shù)通過(guò)把燃料在少量的氧氣中燃燒進(jìn)行氣化，產(chǎn)生二氧化碳和氫氣。隨后的處理就是分別對(duì)產(chǎn)生的二氧化碳和氫氣進(jìn)行封存和燃燒。
燃燒后分離捕獲方法相對(duì)較復(fù)雜。在這種方法中，礦物燃料燃燒后，二氧化碳就得到分離。這種方法可通過(guò)幾種途徑實(shí)現(xiàn)。
溶劑捕獲是使用一種溶劑與煙氣中的二氧化碳進(jìn)行反應(yīng)。這種方法也稱為二氧化碳洗滌塔，使用醇胺或胺來(lái)吸收煙氣中的二氧化碳。
富氧燃燒捕獲要求礦物燃料在純凈的氧氣中燃燒來(lái)產(chǎn)生二氧化碳?xì)饬?。燃燒過(guò)程中回收的一部分二氧化碳用于降低燃燒溫度，其余部分的二氧化碳可被有效的捕獲，用于封存。
同時(shí)，鈣循環(huán)捕獲方法是使用石灰石中的氧化鈣和二氧化碳之間有效的反應(yīng)，來(lái)消除煙氣中的二氧化碳。
也有一種稱為碳零排放的方法(ZECA)與鈣循環(huán)捕獲方法相似。這是因?yàn)槠涫褂靡幌盗械幕瘜W(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而且可產(chǎn)生“清潔”的煙氣。ZECA方法－是倫敦帝國(guó)理工學(xué)院和劍橋大學(xué)進(jìn)行的一項(xiàng)聯(lián)合研究－通過(guò)這種方法產(chǎn)生的氫氣，可在燃料電池中使用，產(chǎn)生熱力效率極高的電力，而標(biāo)準(zhǔn)燃料熱力效率只有60％-70％。
另一種稱為化學(xué)循環(huán)燃燒的捕獲方法是使用帶氧的金屬氧化物與燃料發(fā)生反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生固體金屬顆粒以及二氧化碳和水蒸汽的混合氣體。隨后，水蒸汽將會(huì)凝結(jié)，而二氧化碳將被捕獲。
二氧化碳在現(xiàn)場(chǎng)捕獲后，隨后將運(yùn)送到封存地點(diǎn)。這一運(yùn)輸過(guò)程通常使用管道，這被認(rèn)為是最便宜的運(yùn)輸方式。這一過(guò)程的下一部分就涉及到碳儲(chǔ)存技術(shù)，主要方法有地質(zhì)儲(chǔ)存、在海洋中的液態(tài)儲(chǔ)存或者固態(tài)儲(chǔ)存。
