一、碳捕捉与封存定义
全球暖化是二氧化碳及其他温室气体排放到地球大气层所造成的。为避免温室效应持续扩大，2009年12月，国际间主要国家在丹麦首都哥本哈根进行13天之「联合国气候会议」，会中20余国达成所谓的「哥本哈根协议」，即订定限制地球温度以不超过摄氏2度为目标。各国为达有效降低二氧化碳，莫不投入大量资源与人力从事二氧化碳减量相关基础研究，以期共同维护地球之生态安全。

碳捕获与封存简称CCS (Carbon Capture and Storage)，顾名思义，指的是把排放的二氧化碳在燃烧前、燃烧后捕获下来，捕获的二氧化碳气体经压缩后运输至封存场封存。碳捕获与封存(CCS)技术，依工程先后顺序，分别为捕获、运送与封存三阶段。二氧化碳运送技术，属于典型的气体输送，技术已经相当成熟，因此，CCS技术开发主要以捕获及封存为主。



不同方式的捕获所面对的困难自然是不同的。由于燃烧以后排放出来的二氧化碳浓度并不高，所以必须藉由化学吸收剂从废气中捕获二氧化碳，成本较高。燃烧前捕获则是利用气化的技术在源头产生高浓度的二氧化碳，过程中使用氧气助燃，在缺氧的情况下产生一氧化碳和氢气，再利用这种合成气体作为燃料，就能产生很高浓度的二氧化碳，成本就能减低，但过程就繁复许多了。纯氧燃烧则是处于「尚待努力」的程度，虽然说将燃料中的碳直接在纯氧中燃烧可以让废气中的二氧化碳达九成，不用捕获或分离就可以直接封存或利用，不过目前还在研究发展中。工业上使用的比较倾向捕获分离，二氧化碳捕获分离技术，大致可分为吸收法、吸附法、低温、薄膜分离等方法。


广义的封存观念，包括二氧化碳再利用。狭义的封存，指的是将二氧化碳予以隔离、暂存，常用的执行方式有海洋封存、矿物封存、地层封存及生物封存等四种。海洋封存即是将二氧化碳注入1000公尺以上的深度，让二氧化碳和大气隔离开来。美国、日本、挪威等国已经有初步试验，这种方式的储存效果还不错，但是需考虑影响海水酸碱度及伤害海洋生态等问题，在尚未完成审慎评估前，伦敦公约于几年前已禁止海洋封存作业。矿物封存是将二氧化碳和金属氧化物反应，产生碳酸化合物，让二氧化碳能保存下来。尽管地球上有很多的金属氧化物，但是矿化封存必须考虑到稳定性、成本，是否能广泛利用仍需斟酌。地质封存是把二氧化碳注入地下盐水层、油层或是煤层等地方，利用地层封闭和吸附保存二氧化碳，而且在开采石油的时候顺便封存二氧化碳，有增产石油的附加效果，是目前几种封存技术中发展最成熟的一种。地质封存的三要素，包括适当的构造、致密的盖岩层及良好的储气层。地质封存，为确保其安全性，均须进行监测作业。至于生物封存则是以植树或栽种农作物来固定大气或烟气之二氧化碳，并可进一步产制生质能，相当具有CCS应用潜力。依文献数据显示，单位面积微藻固碳效果为植树或栽种农作物之10倍以上；因此近年来以微藻固碳之研发亦相当多。