从广义上讲，存在四种不同的技术：燃烧后处理、预燃烧处理、富氧燃烧和直接空气捕获。

• 燃烧后碳捕集：通常使用化学溶剂将二氧化碳从发电站或其他能源站点的化石燃料燃烧产生的烟气中分离出来。该技术正在迅速成熟并已在应用中使用，尽管它们的规模较小。燃烧后碳捕获占据了研发的很大一部分，因为用碳捕获技术改造现有发电厂似乎是脱碳过渡时期的唯一途径。
  

  
  

• 燃烧前碳捕获：燃料被气化（而不是燃烧）以产生主要由一氧化碳 (CO) 和氢气 (H2) 组成的合成气。随后的变换反应将 CO 转化为 CO2，然后物理溶剂通常将 CO2 与 H2 分离。剩余的 CO2 可以从相当纯净的气流中捕获。广泛应用于化肥、化学品、气体燃料（H2、CH4）和电力的生产。
  
  
  • 意大利船级社开发了一个创新项目，是利用燃烧前碳捕获的一个典型示例。该项目用于在船上生产氢气，规避了液氢极其困难和危险的运输储存需求。
    
    
  • 该船以液化天然气为主要燃料，配备了能够燃烧混合一定比例氢气的液化天然气的四冲程发动机、蒸汽甲烷重整装置、燃料电池装置、液化天然气储罐和二氧化碳储罐。部分LNG被引导至重整器，在那里产生氢气和CO2；氢气将用于燃料电池的燃料和用于与LNG混合作为发动机燃料。因此，在重整器之后的CO2 通过换热器，在换热器中被更冷的LNG将其冷却液化，然后二氧化碳作为液体储存在相关储罐中。
    
    
• 富氧燃烧：燃料在接近纯氧（约98%）的情况下燃烧，以确保燃烧副产物仅为二氧化碳和水。通过这种方式，废气流富含CO2和水，使得碳捕获非常有效。然而用于从空气中分离氧气的低温分离过程需要大量的能量。值得注意的是，最新研究指出了一种氧分离的替代技术，即化学链燃烧技术“CLC”。简单地说，主要原理是空气不与燃料混合，而是从空气中提取氧气，然后通过氧载体（金属氧化物）引导。实验室结果表明，即使是100%的碳捕获也是可以实现的。
  
  

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  直接空气捕获（DAC）：直接从环境空气中捕获二氧化碳的过程（而不是从能源站点捕获），并形成纯二氧化碳流，然后将其用于封存或利用。这可能是最不复杂的碳捕获方法，因为当环境空气被引导通过各种过滤手段时，CO2将从大气中被吸收。通常，水性、碱性溶剂或吸收剂用于吸收CO2，随后加热并强制释放捕获的CO2。结果，产生了富含CO2的物流，现在可以容易地进行任何形式的处理，而化学吸收剂也可以再次使用。DAC不会是传统的能源站点碳捕获的替代方案，但可用于捕获大气中已经存在的二氧化碳。

  
  

  
  

一旦CO2被捕获，可永久封存或用于各种工艺。目前已有很多不同的永久封存方法的设想。

其中之一是将捕获的二氧化碳注入地质构造并储存在地下深处，存储选项包括：

• 含盐地层
• 石油和天然气储层（使用二氧化碳提高石油采收率）
• 无法开采的煤层
• 富含有机物的页岩
• 玄武岩地层

同时，捕获的碳也可以替代人工产生的二氧化碳，用于食品、石油、化工等许多行业以及其他商业用途和活动。比如：

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  能源工业：生产零碳燃料（氢、氨、甲醇）和循环燃料（如循环甲烷）。
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  化学工业：二氧化碳主要用作尿素生产的原料，其中一小部分用于生产甲醇和一系列其他副产品。
• 农业：由于植物需要二氧化碳进行光合作用，温室的大气中通常富含额外的CO2，以维持和提高植物的生长速度。
• 食品：其作为化学品的最大用途之一是生产碳酸饮料 - 它是碳酸饮料如苏打水、啤酒和起泡酒的灵魂。另外，它也被用作推进剂和酸度调节剂，可以在糖果、面包酵母、发酵粉和小苏打中找到。此外，它还以干冰的形式用于酿酒过程中的冷浸阶段，用于从咖啡中去除咖啡因并作为制冷剂。
• 惰性气体/灭火气体
• 超临界CO2作为溶剂
• 医疗和药理用途
• 其他次要用途