碳截存

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碳截存（Carbon sequestration，或稱碳儲存（carbon storage））是把捕集到的碳（二氧化碳）儲存於碳匯（或稱碳庫（carbon pool））的過程。page=2248碳截存是種自然發生的過程，但也可運用技術來增強或是達成，例如透過人為的碳捕集與封存項目來進行。截存有兩種主要的做法：地質封存和生物截存（可用biosequestration表達）。
二氧化碳 (CO2) 可經生物、化學和物理等自然過程從大氣中捕集。這些過程會因土地利用改變和施行農業活動而被加速，例如將農業用地轉為種植可快速生長的非農作物。 人們設計及安裝設備來大規模捕集由工業生產的二氧化碳，然後儲存在地下鹵水含水層或舊油田內。其他涉及碳截存的技術包括生物能源與碳捕獲和儲存（BECCS）、生物炭、enhanced weathering、直接空氣捕獲和儲存（DACCS）。
森林、海岸海藻林和其他形式的植物在生長時會吸收二氧化碳，將其結合成生物質。但這種生物儲存方式因無法保證能長期封存，而被認為是種不穩定的碳匯。例如野火或疾病等自然事件、經濟壓力和不斷變化的政治優先事項就會導致封存的碳重新釋放進入大氣。由大氣中移除的二氧化碳也可利用注入地下或轉變為不溶性碳酸鹽形式（礦物封存）儲存在地殼中。這類做法被認為是穩定的做法 - 二氧化碳可無限期封存，持續相當長的時間（數千到數百萬年）。
有幾種海洋碳截存技術雖被提出，但迄今尚未有大規模應用：Seeweed farming、Ocean fertilization、人工湧流（artificial upwelling）、玄武岩儲存、礦化和深海沉積、添加鹼中和海水酸性。而Direct deep-sea carbon dioxide injection的想法已遭放棄。

**名詞來源**
碳截存這個名詞在不同的文獻和媒體中均被提出。聯合國IPCC第六次評估報告將其定義為"在碳匯中儲存碳的過程"。page=2248之後這"匯（或庫）" 被定義為"地球系統中的一個儲存所在，讓碳和氮等元素以各種化學形式駐留一段時期"。page=2244
美國地質調查局（USGS）對碳截存的定義是："碳截存是捕集與儲存大氣中二氧化碳的過程。"因此在媒體上，有時碳截存與碳捕集與封存（CCS）之間的區別會很模糊。而聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）將CCS定義為"將源自工業流程，相對純淨的二氧化碳流分離、處理之後再運往特定地點作長期儲存的過程"。page=2221
由此，CCS的定義是以"人工方式"進行碳封存的技術應用。

**名詞歷史（詞源）**
"sequestration"這個字源自拉丁語"sequestrare"，意思是"擱置"或是"放棄"。英語中的"sequestered"的意思是隔離、孤立。

**作用**

**於大自然**
碳截存是自然界碳循環過程中的一部份 - 碳在地球的生物圈、土壤圈、geosphere、水圈和大氣層之間進行交換。
二氧化碳可通過生物、化學或物理過程由大氣中以自然方式捕集。

**於氣候變化緩解**
碳截存所具的碳匯作用，有助於緩解氣候變化，可把氣候變化的有害影響降低。它有助於減緩因燃燒化石燃料和經營集約化畜牧事業而釋放的溫室氣體在大氣和海洋中積累。 
碳截存於減緩氣候變化的作用，既可用以輔助與強化自然發生的碳截存，也可單獨進行。
在碳捕集與封存的做法中，碳截存指的是"儲存"的部分​​。採用的是人工封存技術，例如深層地質結構（包括鹵水層和廢棄油氣田）中的氣態式封存，以及將二氧化碳與金屬氧化物反應，產生穩定碳酸鹽後的固態式封存。
採人工方式時，首先須將其捕集後再儲存，或能顯著延遲或防止其從富含碳的材料重新釋放進入大氣（經燃燒、腐爛等過程），並將這類材料納入持久用途（例如採伐後的木材可用於建築或一系列其他耐用產品），將碳封存多年甚至長達幾個世紀。

**陸地生物固碳**
位於澳大利亞塔斯馬尼亞州中部費爾德山國家公園杜布森湖（Lake Dobson），當地茂盛的特殊植物品種Richea pandanifolia，顯示林地復育及減少森林砍伐後的成果。
森林砍伐後裸露的土地（海地2008年）。
生物碳封存指的是通過持續或增強的生物過程，把大氣中二氧化碳捕集和封存。例如透過林地復育和可持續森林管理等土地利用法，提高光合作用速率以達成。透過土地利用變化以增強自然碳捕集，每年可捕集與儲存大量二氧化碳。除農業活動中的碳封存法之外，還可透過對森林、泥炭地、濕地和草地等生態系統的保護、管理和復育來達成。 
在農業和林業的做法中有增強soil carbon封存功能的作用。

**林業**
就林地在碳封存的功能中，避免森林砍伐遠優於砍伐樹木之後再重新植樹造林，因為砍伐森林的結果會導致不可逆轉的影響，例如生物多樣性喪失和土壤退化。此外，植樹造林或林地復育與保持現有森林完整相比，會有更深遠的影響。林地復育需要更長的時間（幾十年）才能恢復與成熟熱帶森林相同的碳截存水平。
估計全球每年約損失150億棵樹木，全球樹木自人類文明開始以來，已減少約46%。
在林地復育和減少森林砍伐過程中有四種主要方式可增加碳截存。首先是增加現有森林的體積。其次是在林相和景觀尺度上增加現有森林的截碳強度。第三是擴大林產品使用以減少化石燃料造成的排放。第四是減少森林砍伐和退化，以降低碳排放。
植樹造林是指在以前沒有樹木覆蓋的地區造林。Proforestation指的是完整維護現有森林以充分發揮其生態潛力的做法。林地復育指的是在邊際農地和牧場上重新種植樹木，將大氣中二氧化碳轉化為生物質。為讓碳封存過程成功，當樹木死亡時，不可大規模燃燒或任其腐爛而讓碳返回大氣中。為此，規劃供種植樹木的土地不得轉作其他用途，並需要管理幹擾頻率，以避免極端事件發生。還有收穫的木材所含的碳必須被封住，例如透過製成生物炭、BECCS、掩埋或在建築中使用。但樹木無法永久生長，種植較長壽命的樹（> 100年）與林地復育，可在相當長的時間內把碳封住，然後逐漸釋放，在最大限度內減少碳對21世紀氣候的影響。地球提供足夠的空間，可額外再種植1.2兆棵樹。種植和保護這麼多的樹可抵消大約10年的二氧化碳排放量，同時封存2,050億噸碳。這種建議得到"Trillion Tree Campaign"的支持。把全世界所有退化的森林復育，總共可捕獲約2,050億噸碳，約佔所有碳排放量的三分之二。
截至2050年，如果全球所有新造建築都使用90%的木材（主要在低樓層建築中大量採用木材），每年可淨捕集7億噸碳，如此可減少2019年當年碳排放量的2%。除此之外，還可減少製造高碳排放量建材如鋼鐵或混凝土等的碳排放。

**城市林業**
所謂Urban foresty指的是在城市內增加新的植樹場地來增加二氧化碳捕集量，並將其封存。這種城市內植林的規模通常較小。城市林業根據其植被類型，會產生不同的結果，可充當為碳匯，但有時會成為排放源。在炎熱地區，樹木通過提供遮蔭和蒸發散作用，有重要的降溫功能，可節省對空調的需求，而減少溫室氣體排放。

**濕地**
健康的濕地生態系統中的一例。
濕地復育涉及重建或復育的手段，把濕地的自然生物、地質和化學功能恢復。 這種做法也被提出作為氣候變化緩解策略之一。當地的土壤，特別是紅樹林、海草林地、鹽鹼灘等的是重要的碳庫。世界上20-30%的土壤碳存在濕地中，而濕地只佔世界土地的5-8%。研究顯示復育後的濕地可成為具有生產力的碳匯。美國和世界各地均已實施許多復育項目。濕地的復育與保護除對氣候有益之外，還有助於保護生物多樣性、改善水質，並有助於防洪。
濕地與森林一樣，必須持續不受到幹擾，才能完成封存過程。如果受到任何干擾，儲存在當地植物和沈積物中的碳將會再度被釋放進入大氣，而無法發揮碳匯的功能。但一些濕地會釋放非二氧化碳的溫室氣體，例如甲烷和一氧化二氮，可能會抵消潛在的氣候效益。濕地能固碳（這種過程稱為藍碳）的數量也很難測量。
濕地生態系統是當水流入植被茂盛的土地，當地的植物經適應後所形成。濕地在三個不同的地區發生：海洋濕地存在於沿海的淺岸地區、Tidal marsh也位於沿海地區，但分佈於更內陸的地方，而非潮汐沼澤則存在於內陸且未受潮汐的影響。濕地土壤是重要的碳匯，有另一資料顯示世界上14.5%的土壤碳存在於濕地中，而世界上只有5.5%的土地是濕地。濕地不僅是個巨大的碳匯，而且還有許多其他好處，例如匯集洪水、過濾空氣和水中汙染物，以及為眾多鳥類、魚類、昆蟲和植物提供棲息地。
氣候變化會改變土壤碳儲存的功能，將其從碳匯轉變為碳排放源。隨著氣溫上升，濕地，及尤其是永久凍土地區的溫室氣體排放會隨之增加。當永久凍土融化時，土壤中的可用氧氣和水會增加，導致土壤中的細菌產生大量二氧化碳和甲烷，然後釋放進入大氣。
氣候變化與濕地之間的聯繫尚未完全被瞭解。目前還不清楚復育後的濕地如何經過管理，卻仍是甲烷的排放源。但保護這些區域將有助於防止碳進一步釋放進入大氣。

**沼澤和酸性泥炭沼澤**
沼澤蘊藏地球生態系統中大約30%的碳。當它們被排水，轉用作農地和建造城市時，由於其面積巨大，會有大量的泥炭分解並排放二氧化碳進入大氣中。 一片泥炭地的消失，其土壤及植被所所排放的碳會比同一塊地中經歷175-500年的Methane emission還要多。
泥炭沼澤之能充當碳匯，是因為其會積累僅部分腐爛的生物質，否則這些生物質將會持續完全腐爛。泥炭地作為碳匯或碳源的作用存在差異，與世界不同地區和一年中不同時間的氣候狀況有關聯。通過建立新的沼澤或增強現有的沼澤，所能固存的碳量將會增加。

**農業**
多年生草本植物柳枝稷，可生產生物柴油、保護土壤及將二氧化封存存於土壤中。
農田土壤中的土壤有機碳（SOC）比自然植被的含量為低。當土壤由自然土地或半自然土地（如森林、林地、草地、草原和疏林草原）轉變為農田時，土壤中的SOC含量會減少約30-40%。這種損失是由於作物吸收，經反覆收穫後所造成。當土地利用發生變化時，土壤中的碳會增加或是減少，這種變化將持續下去，直到抵達新的平衡。這種平衡的偏差也會受到氣候變化的影響。SOC含量降低可利用增加碳輸入來抵消。達到目的的策略有幾種，例如將收穫後的殘餘留在田間、使用動物糞便作為肥料，或將perennial crop納入輪作。多年生作物具有較大的地下根生物量，可增加SOC的含量。多年生作物減少耕作的需求，有助於減緩土壤侵蝕，而增加土壤有機質。在全球的土壤中估計含有超過8,580吉噸（Gt，十億噸）有機碳，超過地表植被中所含有的十倍。研究人員發現氣溫上升會導致土壤微生物數量激增，將儲存的碳轉化為二氧化碳。在實驗室所做的實驗，經加熱後，富含真菌的土壤所釋放的二氧化碳比別的土壤少。
改變農業做法是種公認的碳封存方法，因為土壤可作為有效的碳匯，每年因此可抵消2010年二氧化碳排放量的20%。（參見免耕農業）。透過恢復有機農業和利用蚯蚓可抵消大氣中每年4吉噸的二氧化碳。 （參見堆肥）。
減少農業碳排放的方法可分為兩類：減少和/或替代排放，以及增強由大氣中移除。其中一些減排涉及提高農場運作效率（例如使用更節能設備），而另一些涉及中斷自然碳循環。此外，一些有效的技術（例如避免秸稈焚燒）可能會造成其他環境影響的顧慮（因雜草未受燃燒去除而需增加使用除草劑）。
由於目前保護森林措施尚不能解決導致森林砍伐背後的驅動因素（亞馬遜森林遭受砍伐的最大的驅動因素是開闢土地作牧場，生產牛肉），）因此還需有管理政策。這些措施可有效禁止和/或逐步阻止與森林砍伐相關的活動，例如通過產品來源信息要求、全球森林觀察等衛​人造​星監測系統、相關環保關稅及產品認證。

**大草原**
對大草原作復育是項保育工作，目的在恢復因工業、農業、商業或住宅開發而受破壞的大草原土地。主要目標是將地區和生態系統恢復到之前的狀態。這些復育的地塊中能儲存的SOC質量通常大於復育前種植作物所產生，可充當更為有效的碳匯。 

**城市草坪**
城市草坪可儲存大量的碳。儲量會隨著時間的演進，由最近的幹擾（例如房屋建設）後開始，逐步增加。

**農法存碳**
本節摘自Carbon farming。
所謂農法存碳是各種農法的總稱，目的是捕集大氣中的碳，然後將其封存到土壤以及作物根部、木材和樹葉中。增加土壤有機質的含量可幫助植物生長、增加土壤中總碳含量、提高土壤保水能力，並減少施用肥料。農法存碳是climate-smart agriculture中的一種。農法存碳法通常有其成本，農民和土地所有者需找出方法從這類農法中獲利，因此需要政府制定政策及提供獎勵予以協助。

**竹類種植**
竹林所能儲存的碳總量比一般成熟的森林為少，但其固碳的速度比成熟的森林或樹木種植園快得多。因此，竹材種植具有顯著的碳截存潛力。

**土壤深部**
據估計，全球土壤中含有約2,500吉噸碳，是大氣中含量的3倍多，是活體植物和動物中碳含量的4倍。全球非永久凍土地區中，約有70%的土壤有機碳存在1米深的土壤中，並透過礦物-有機組合來固定。

**加強碳移除**
所有農作物在生長期間都會吸收二氧化碳，而在收穫後釋放。移除農業產生二氧化碳的目標是利用作物及其與碳循環的關係，而把碳永久封存在土壤中。做法是把生物質返還土壤，讓植物所含的碳還原至元素形式，並以穩定狀態儲存。方法包括有：
*在作物種植季節之間，使用覆土作物如草和雜草臨時覆蓋地表
*將牲畜集中在小圍場中，一次連續幾天，讓其能輕鬆而均勻吃草。如此做可促使草類根部能深入土壤。土地因受牲畜踐踏，老草和糞便會滲入土壤。
*用乾草或枯枝覆蓋光禿的圍場，以免土壤免受陽光照射，讓土壤能保住更多的水分，有利碳捕集微生物生長。
*把退化、邊際和廢棄的土地復育，重新用於農業或其他用途，以減緩碳釋放。已退化、儲藏較少碳的土壤具有特別高的土壤碳儲存潛力，經適當選擇植被可進一步增強這種潛力。 
利用農地封存碳的做法可對土壤、空氣和水質產生積極影響、有利於野生動物以及擴大糧食生產。在退化農田中，每增加1噸土壤碳儲存，每公頃可增產20至40公斤小麥、或可增產10至20公斤玉米或是增產0.5至1公斤豇豆。
農地固碳的能力可被逆轉。當土壤受到破壞，或是採用集約耕作方式，土壤反而會成為溫室氣體的淨排放源。通常土壤經過封存幾十年後，會變得飽和並停止吸收碳。表示全球土壤所能容納的碳量有其限度。
土壤封存碳的成本受許多因素影響，包括soil quality、交易成本和各種外部因素，例如洩漏和不可預見的環境破壞。由於移除大氣中的二氧化碳是種長期事業，當沒明確的作物、土壤或經濟效益時，農民可能會不願意採用成本更為昂貴的農業技術。澳大利亞和紐西蘭等政府正在考慮當農地的土壤碳含量已充分增加後給予證明，之後得以碳信用的形式出售。

**生物碳**
生物炭是將廢棄生物質利用熱裂解所產生的木炭。然後運送到掩埋場，或用作土壤改良劑以形成黑土。在土壤中添加生物炭是種新穎的策略，可長期增加土壤碳儲量，並可捕集大氣碳（每年高達9.5吉噸）來緩解全球變暖。在土壤中的生物炭不會因氧化而形成二氧化碳並隨之釋放。但有人擔心生物炭可能會加速土壤中既有碳的釋放。
前述黑土為人造的高碳土壤，也被當作一種封存機制而進行研究。生物質經熱裂解後，其中大約一半的碳可被還原為木炭（稱為生物炭或農業炭），可在土壤中存在幾個世紀，而成為一種有用的土壤改良劑，特別是在熱帶土壤中。

**地質封存**
黑土。

**掩埋生物質**
直接把生物質（例如樹木）掩埋，等於模仿產生化石燃料的自然過程。 全球利用掩埋木材的碳封存潛力估計為10 ± 5吉噸/年，其中熱帶森林 (4.2吉噸/年) 的佔比最大，其次是溫帶 (3.7吉噸/年) 和北方針葉林 (2.1吉噸/年) 。據估計世界森林的地表有65吉噸粗木質材料可進行掩埋，掩埋木材封存碳的成本為50美元/噸，遠低於如在燃燒化石燃料發電廠進行的碳捕集。二氧化碳經光合作用（自然過程）而轉化為木材生物質，是種基於自然的解決方案，被提出的方法包括建立"木材庫"，將（含碳的）木材在無氧條件下儲存。

**地質封存**
地質封存指的是將二氧化碳儲存在開採過後的油氣井、鹵水地層或是深處無法開採的煤層中。
當從點源（例如水泥廠）捕獲二氧化碳後，先將其壓縮到約100巴的超臨界流體，然後經管道運輸到儲存地點，再注入地下深處（通常深達1公里左右），可穩定儲存達數億年。在此類的儲存條件，超臨界二氧化碳的密度為600至800公斤/立方米。
良好碳儲存地點所具備的要件為：岩石孔隙度、滲透性、無斷層和巖層的幾何形狀。理想地點的介質（例如砂岩或石灰岩）具有高孔隙率和滲透性。砂岩的滲透率範圍為1至10−5Darcy (unit)，孔隙率高達約30%。多孔岩石之上必須覆蓋一層低滲透性岩石，作為密封層（或稱蓋層）。頁巖是種非常好的蓋層，滲透率為10−5至10−9達西。一旦注入，二氧化碳羽流將通過浮力上升，因為其的密度低於周圍環境。一旦抵達蓋層，在遇到縫隙之前會持續橫向擴展。如果注入區附近有斷層，二氧化碳就有沿著斷層移到地表，洩漏到大氣中的可能，對周圍地區的生命構成危險。另一風險是此種儲存會誘發地震活動。如果注入二氧化碳產生過高的壓力，地層就會破裂，而引發地震。
二氧化碳在地底可以超臨界流體相存在，或是溶解在地下水/鹵水中。它也可與地質構造中的礦物質發生反應，產生碳酸鹽。
全球地下原儲存油氣的空間估計可用來儲存675-900吉噸的二氧化碳，而無法開採的煤層估計可儲存15-200吉噸的二氧化碳。深層鹵水層的容量最大，估計有1,000–10,000吉噸的容量。估計在美國的二氧化碳總儲存容量至少為2,600吉噸，最多為22,000吉噸。
智庫全球碳捕集與封存研究所（Global CCS Institute）總結許多既存大型碳捕集與封存項目，已證明這種碳儲存方法的可行性和安全性。對於儲藏點的主要的監測技術是震波成像 - 人造震波通過地下傳播，然後經折射/反射波來產生地質構造成像。
美國能源部於2020年9月撥付7,200萬美元聯邦資金，用於支持碳捕集技術的開發和推展。
美國從1972年開始就廣泛使用二氧化碳於提高原油採收率（簡稱EOR）作業。僅德克薩斯州就有超過10,000口油井被注入二氧化碳。這些氣體部分源自人為作業，但主要產自大型天然地質構造，經由超過5,000公里（3,100英里）的大型二氧化碳管線網絡輸送到油田。也有在加拿大西部沉積盆地（WCSB）重質原油產地中使用二氧化碳輔助採收的建議。但運輸這類二氧化碳的成本仍然是一個重要障礙。 WCSB當地尚無廣泛的二氧化碳管線系統。可產生大量二氧化碳的阿薩巴斯卡油砂產地（每年約7,000萬噸）位於前述重質原油儲層以北僅數百公里，最有機會讓重質原油開採受益。

**礦物封存**
所謂礦物封存的做法是以生產固體碳酸鹽的形式捕集碳。這個過程在自然界中進行得很慢，是地質時期石灰石沉澱與積累的原因。地下水中的碳酸與矽酸鹽類緩慢反應，溶解鈣、鎂、鹼和二氧化矽，並留下粘土礦物殘留物。溶解的鈣和鎂與碳酸氫鹽發生反應，沉澱為碳酸鈣和碳酸鎂，水中甲殼類生物體用此種過程來製造外殼。生物體死亡後，其外殼沉降，最終累積成石灰石。石灰石經過數十億年的地質時間，含有地球上的大部分碳。正在進行的研究目的在加速與Alkali–carbonate reaction類似的過程。
一些蛇紋巖礦床正受到調查，作為潛在的大規模二氧化碳儲存所在，例如在澳大利亞新南威爾斯州的蛇紋巖礦床正進行首個礦物碳酸化試驗工廠項目。從過程中可將碳酸鎂再利用，作為建築業和農業開發的新產品原料，有碳匯的作用，而無需將碳送返大氣。 
一種提議是把富含橄欖石的純橄欖巖，或其水合等效的蛇紋巖與二氧化碳形成碳酸鹽礦物 - 菱鎂礦，以及二氧化矽和氧化鐵（磁鐵礦）。
由於蛇紋巖產生的碳酸鎂不具毒性且穩定，這種封存法受到青睞。理想的反應涉及橄欖石（反應1）或蛇紋巖（反應2）的鎂端元成分，後者通過水合和矽化衍生自早期橄欖石（反應 3）。橄欖石或蛇紋巖中的鐵會降低封存效率，因為這些礦物的鐵成分會分解為氧化鐵和二氧化矽（反應4）。

**類沸石咪唑酯框架**
類沸石咪唑酯框架（簡稱ZIF）是類似於沸石的金屬有機框架材料。由於ZIF具有的孔隙率、化學穩定性和耐熱性，人們正在檢查ZIF捕集二氧化碳的能力。ZIF可用於阻止工業二氧化碳排放進入大氣。

**礦物碳酸化**
二氧化碳與金屬氧化物（例如方解石、菱鎂礦）發生放熱反應，生成穩定的碳酸鹽。這種過程（二氧化碳轉化為石頭）會在數年的時間內自然發生，並導致大量地表石灰石形成。橄欖石就是其中一種金屬氧化物。.富含可與二氧化碳發生反應的金屬氧化物的岩石，例如玄武岩中含有的氧化鎂和氧化鈣已被證明是捕集與封存二氧化碳的可行方法。
現成的超基性岩尾礦細粒金屬氧化物，可用於此目的。通過礦物碳酸化，可利用微生物過程增強礦物溶解和碳酸鹽沉澱，達到加速被動二氧化碳封存目的。
可透過化學過程將二氧化碳從大氣中移除，並以穩定的碳酸鹽礦物形式儲存。此過程（二氧化碳化為礦石）被稱為"礦物碳化除碳"或礦物封存。過程涉及二氧化碳與充足可用的金屬氧化物（氧化鎂 (MgO) 或氧化鈣 (CaO)）反應而形成穩定的碳酸鹽。這些反應有放熱過程，可在自然界發生（例如岩石在地質時期的風化過程）。
CaO + 2 → 3
MgO + 2 → 3
鈣和鎂在自然界中通常以矽酸鹽（例如鎂橄欖石和蛇紋巖）的形式存在，而不是以二元氧化物的形式存在。對於鎂橄欖石和蛇紋巖，反應為：
4 + 2 2 → 2 3 + 2
4+ 3 2 → 3 3 + 2 2 + 2 O
上述兩種反應在低溫下較為有利。這個過程在地質時間內自然發生，並且是地球表面大部分石灰石的形成原因。通過更高的溫度和/或壓力下反應可讓反應速率更快，但需要一些額外的能量。或者可將礦物研磨以增加其表面積，並暴露於水和持續摩擦以去除惰性二氧化矽，可將橄欖石傾倒在海灘，透過自然的高能湧浪沖刷來實現。實驗顯示使用多孔的玄武岩，可產生相當快的風化過程（僅需一年）。 
二氧化碳會自然與蛇綠巖套表面的橄欖巖發生反應，特別是在阿曼。有人建議可加強此一過程來進行二氧化碳的自然礦化。
當二氧化碳溶解在水中並注入地下熱玄武岩時，顯示二氧化碳會與玄武岩發生反應，形成固體碳酸鹽礦物。有家位於冰島的試驗工廠於2017年10月啟動，每年從大氣中捕集多達50噸二氧化碳，並將其儲存在地下玄武岩中。
於加拿大英屬哥倫比亞省的研究人員開發一種低成本的菱鎂礦（也稱為碳酸鎂）生產工藝，可截存空氣中或汙染點源（例如火力發電廠）中的二氧化碳。有天然存在的菱鎂礦晶體，但通常累積非常緩慢。
混凝土是種有前途，用來捕集二氧化碳的物質。混凝土具有的幾個優點包括（但不限於）：由於在世界各地均有大量生產，因此提供充足的鈣、二氧化碳以碳酸鈣形式儲存，具有穩定熱力學條件，以及其在基礎建設中廣泛使用，可長期將二氧化碳封存。除新生產的混凝土外，拆除的混凝土廢料或再生混凝土仍可用為建材。德國上市海德堡水泥公司的研究顯示將拆除和再生的混凝土轉化為補充混凝材料，在新混凝土生產中可與波特蘭水泥一起充當輔助粘合劑而維持碳封存。

**海洋封存**

**海水鹼化===