釋義
二氧化碳封存是指將大型排放源產生的二氧化碳捕獲、壓縮後運輸到選定的地點長期保存，而不是釋放到大氣中。二氧化碳的封存技術尤其是地質封存正得到越來越多的關注與研究，美國、歐盟、日本、澳大利亞等都制定了相應的研究規劃，開展二氧化碳封存技術的理論、試驗、示範以及套用研究。
運輸條件
把捕集到的CO輸送到利用或者封存地點，需要根據系統的具體條件、要求、輸送量等選擇適當的運輸方式。CO的運輸狀態可以是氣態、超臨界狀態、液態、固態，但是從大規模運輸的可行性來看，流體態（氣態、超臨界和液態）CO便於大規模運輸，管道運輸通常採用超臨界狀態。目前已經實踐過的CO運輸方式主要有管道運輸、輪船運輸和罐車運輸。這三種運輸方式適合不同的運輸場合與條件。管道運輸適合大容量、長距離、負荷穩定的定向輸送。輪船適合大容量、超遠距離、靠近海洋或江河的運輸。罐車運輸適用於中短距離、小容量的運輸，其運輸相對靈活。
封存技術
目前，較大規模的CO封存方式主要有地質封存、地表封存和海洋封存三大類。
地質封存
地質封存的基本原理就是模仿自然界儲存化石燃料的機制，把CO封存在地層中，CO可經由輸送管線或車船運輸至適當地點後，注入特定地質條件及特定深度的地層中。目前所提出適合作CO地質封存的地質條件，包含舊油氣田、難開採煤層、深層地下水層等地質環境。
比較理想的地質封存環境是無商業開採價值的深部煤層（同時促進煤層天然氣回收）與油田（同時促進石油回收）、枯竭天然氣田、深部鹹水含水地層。在每種類型中，CO的地質封存都將CO壓縮液注入地下岩石構造中。封存深度一般要在800m以下，該深度的溫壓條件可使CO處於高密度的液態或超臨界狀態。二氧化碳埋藏其間的時間跨度為數千年甚至上萬年，為防止二氧化碳在壓力作用下返回地表或向其他地方遷移，地質構造必須滿足蓋層、儲集層和圈閉構造等特性，方可實現安全有效埋藏。
常規地質圈閉構造包括油田、氣田和不含烴的儲氣層（主要是深部含鹽水層）三種。對於前兩種，由於熟悉已開採油氣田的構造和地質條件，利用它們來儲存CO相對容易。利用含鹽水層儲存有兩個優點：一是含鹽水層的圈閉構造比油田和氣田更普遍；二是在含鹽水層中可能有一些適於儲存CO的巨大儲氣構造。此外，還有一點不同的是，CO注入含鹽水層後，經過流體力學的反應，可在含水地層中穩定上萬年，礦物地層和和富含CO的含水層之間發生化學反應，使CO轉化為無害的碳酸鹽沉澱下來，可以保存上百萬年。
非常規地質圈閉構造的處理包括海上與陸地兩部分，利用非常規地質圈閉構造來儲存CO也是有效的方法。可能的地質構造或結構包括玄武岩、鹽穴、廢棄礦井以及深海海底，都是潛在的封存CO地點的選擇對象，在沿岸和沿海的沉積盆地中也可能存在合適的封存構造，有充分滲透性且以後不可能開採的煤炭，也可能用於封存CO，此外，把CO埋存在地下深部的不可采深煤層還能增加煤層氣的產量。
地表封存
地表封存的基本原理是使CO與金屬氧化物進行化學反應，形成固體形態的碳酸鹽及其他副產品。地表封存所形成的碳酸鹽，也是自然界的穩定固態礦物，可在很長的時間中提供穩定的CO封存效果。CO地表封存的可行性取決於封存過程所需提供的能量成本、反應物的成本以及封存的長期穩定性三個因素。每封存1t的CO約需要1.6～3.7t含鹼土金屬的矽酸鹽岩石，並會產生2.6～4.7t的廢棄物。一旦CO經地表封存為碳酸鹽礦物後，其封存穩定性可高達千年以上，相對於地質、海洋等其他封存機制，其封存後的監管成本較低。整體而言，CO地表封存技術尚未成熟，高操作成本、礦業開採作業對環境的影響等議題，是後續研究的重點。
海洋封存
海洋封存的基本原理是利用海洋龐大的水體體積及CO在水體中不低的溶解度，使海洋成為封存CO的容器。目前海水中所含碳的總量約為大氣層的50倍，植物及土壤中總和的20倍。CO海洋封存的潛在容量遠大於化石燃料的含量，海水能自大氣層吸收CO的潛在能力，取決於大氣層的CO濃度和海水的化學性質。而吸收速率的高低，則取決於表層及深層海水的混合速率。海洋每年要吸收約70×10t CO，受限於表層及深層海水間的緩慢對流，目前，僅在大約1000m深的海洋水體中發現了因人類活動所排放CO的證據。就阻隔CO返回大氣層而言，灌注深度越深隔離效果越好。目前，CO的海洋封存都是把CO灌注于海洋的斜溫層以下，以期獲得更好的封存效果。被灌注到深海中的CO，可以是氣態、液態、固態或水合物形態，不同灌注形態CO的溶解速率會有差別。增加海水中CO的濃度，會對海洋生物造成不利的影響，例如降低生物鈣化、繁殖及成長速率、遷移能力等。雖然CO海洋封存已歷經近30年的理論發展、試驗室試驗和小規模現場測試以及模式模擬研究，但截至目前為止，尚缺乏大規模CO海洋封存的操作實例。
一個潛在的CO封存方案是將捕獲的CO直接注入深海，深度在1000m以上，大部分CO在這裡將與大氣隔離若干世紀。該方案的實施辦法是：通過管道或船舶將CO運輸到海洋封存地點，從那裡再把CO注入海洋的水柱體或海底。被溶解和消散的CO隨後會成為全球碳循環的一部分。
