La cattura e stoccaggio del carbonio (Carbon Capture and Storage, CCS) ha lo scopo di togliere dall'atmosfera l'anidride carbonica (CO2) prodotta da industrie e centrali elettriche e depositarla nel sottosuolo, in modo da ridurre le emissioni di gas serra.
La CO2 viene iniettata sottoterra in forma liquida, ad almeno 31,1 gradi di temperatura e con una pressione di almeno 72,9 atmosfere, in modo da occupare meno spazio che allo stato gassoso. Queste temperature e queste pressioni si trovano abitualmente sotto gli 800 metri di profondità, e mantengono l'anidride carbonica in uno stato detto di "fluido ipercritico".
Secondo il NETL (National Energy Technology Laboratory), il centro studi del Dipartimento Usa dell'Energia, la CO2 può essere stoccata in cinque tipi di depositi naturali sotterranei, tutti quanti ricoperti da spessi strati di materiali impermeabili, che impediscono al gas di fuoriuscire.
Le formazioni saline, porose e imbevute di acqua, sono le più diffuse nel sottosuolo e hanno il maggior potenziale di cattura.
I giacimenti esauriti di petrolio e gas lasciano un terreno poroso ideale per stoccare la CO2, perché hanno contenuto idrocarburi per milioni di anni. Iniettare anidride carbonica in questi giacimenti può far risalire petrolio e gas non ancora estratti, con un profitto che può coprire o superare i costi della CCS.
Poi ci sono le miniere di carbone non utilizzabili, perché troppo profonde o poco estese. La CO2 iniettata rimane assorbita nel carbone e produce metano (CH4), che può essere recuperato.
Nelle formazioni di basalto, l'anidride carbonica reagisce formando carbonati solidi, come calcite e dolomia, e rimane quindi intrappolata in questi. Infine, anche le rocce di scisto possono assorbire la CO2 e rilasciare metano.
La CO2, oltre che stoccata sottoterra, può essere utilizzata per produrre carburanti, prodotti chimici e materiali da costruzione, anche se le tecniche sono ancora sperimentali e non utilizzabili a livello industriale. Tuttavia, secondo l'Agenzia internazionale per l'Energia (IEA), questi usi potrebbero assorbire neppure il 13% dell'anidride carbonica eliminabile dall'atmosfera con la CCS. L'agenzia auspica quindi che i governi di tutto il mondo avviino programmi di ricerca sulla possibilità di stoccare CO2 nel loro sottosuolo.
