碳捕集与封存（以下简称CCS）是一项用来从燃煤和燃气发电站等排放密集产业捕集和封存二氧化碳的技术，其做法是将化石燃料中的碳以二氧化碳形式捕获，并将其长期封存在岩石层中，如油田或天然气田中。整个技术包括捕获、运输和存储三个环节。该技术的应用可大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖。商业化的二氧化碳捕集已经运营了一段时间，技术也较为成熟，但二氧化碳封存技术还在进行大规模的实验当中。

美国是碳捕集与封存技术发展的引领者和推动者，政府机构持续拨款资助高校和研究机构开发碳捕集与封存技术。上世纪90年代相继建设了Tampa和WabashRiver两座IGCC电站。这两座电站均采用水煤浆给料的气化炉和GE7FA燃机。经过近10年的示范运行，美国已着手建设商业电站。据美国能源部(DOE)的统计，截至2008年上半年，美国国内在建和获批的IGCC电站有6座，对外发布的IGCC电站有22座。目前，正在大力开展二氧化碳封存技术项目现场试验，修建了超过1500英里的二氧化碳输送管道，年输送能力达到4000万吨。

弗吉尼亚理工大学能源研究中心试验项目位于阿巴拉契亚盆地中部，进行二氧化碳封存技术试验，捕集方式主要有燃烧前捕集、富氧燃烧和燃烧后捕集。封存方式主要有地质封存以及驱替煤层气提高采收率。项目研究经费超过1亿美元。经过测算，阿巴拉契亚盆地中部可以封存大约 1345亿吨的二氧化碳，在试验区可封存516亿吨的二氧化碳，其中在煤层气开采区可封存86亿吨的二氧化碳，可以在常规开采的基础上，驱替出2800万方的煤层气，将煤层气采收率提高18%。试验时，首先与煤层气开采公司达成协议，优选煤层气生产井转为试验井，实施二氧化碳注入作业。在试验井两侧，各钻一口监测井。试验井在45日内，注入约1000吨二氧化碳，历经三个月的驱替期，同时在监测井进行二氧化碳地层行进示踪观察，定量检测地层中二氧化碳含量变化。在2009年9月28日的监测中，临近煤层气生产井的取样分析表明，甲烷含量降低到77%，二氧化碳含量增加到21%，估算通过煤层气生产井产出的二氧化碳占注入量的12.5%。目前该项目的试验仍在进行，驱替效果有待评估。

该项目需要进一步研究与解决的问题

（1）碳捕集与封存技术研究尚需大规模的试验，尤其开展不同特点地质构造的试验；

（2）需要制定试验配套设施的标准；

（3）需要政府和私人机构的大量投资；

（4）试验项目的进度；

（5）财政和法律等方面的支持；

（6）国家政策的支持和社会公众的接受程度。