大气中的温室气体主要有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氯氟碳化合物及臭氧等。简单来说，温室效应就是温室气体吸收地球表面释放的长波辐射热量，让地球表面的大气温度升高。

　　这种最原始的温室效应早就存在，它对人类发展也有重要意义——若不存在，地球上的季节和昼夜温差会很大，不适宜人类生存。但工业革命后，人类活动释放出大量温室气体，温室效应日益增强，导致出现一系列现在科学不可预测的全球性气候问题。

　　由此，针对大气中最主要的温室气体——二氧化碳，一种名为二氧化碳地质封存的方法被提出：既然人类排放的二氧化碳大部分由地下埋藏的化石能源释放，那为什么不再将其埋回地下？

　　什么是碳封存

　　碳封存，是指通过工程技术手段，将工业源排放的二氧化碳捕集后，注入地下800~3500米深度范围内的陆上深部咸水层、枯竭油气藏、不可开采煤层、海底咸水层等地质构造中，再通过一系列的岩石物理束缚、溶解和矿化作用将其封存在地质体内。其中，陆上深部咸水层碳封存和枯竭油气藏碳封存技术现在最为成熟。

　　陆上深部咸水层碳封存：

　　占据主导

　　陆上深部咸水层因具有分布广泛、储存量大等特点被视为二氧化碳长期封存的最优场地。

　　为什么会选择深部咸水层呢？深部咸水多为矿化度较高的咸水，很难开采利用。而且，其中大量的钙离子、镁离子等可以与二氧化碳反应形成碳酸钙、碳酸镁等物质，这些正是自然界一些岩石的主要成分。也就是说，深部咸水层将参与反应的二氧化碳变成了坚固的岩石，即发生了矿化作用。当然，这个过程很缓慢，甚至需要百万年。

　　虽然二氧化碳能与钙离子、镁离子反应，但能参与的数量有限，无法满足全部需要。所以在深部咸水层中，二氧化碳还会被咸水层上覆的盖层封隔，或溶于水中被封存下来。

　　枯竭油气藏碳封存：

　　省时省力

　　油田、天然气田经过一定时间的开发后，受技术与经济条件等限制，剩下的油气不能被采出，被称为枯竭油气藏。虽然它已失去原有价值，但对二氧化碳地质封存产生了很大作用：可充分利用已有的油气藏勘探开发资料、井场和油井设备进行封存，节省投资和工程时间。

　　二氧化碳注入枯竭油气藏后，或溶于地层流体、成石固化，或被地层构造圈闭捕获，实现地质封存。

　　不可开采煤层碳封存：

　　稳定吸附

　　这个方法与枯竭油气藏碳封存有相似之处。在煤系地层中，普遍存在着因技术或经济原因而弃采的煤层，这也是储存二氧化碳的一个潜在地质场所。

　　煤层通常都伴生有甲烷。因为二氧化碳在煤表面被吸附能力是甲烷的2倍，所以当二氧化碳被“偏爱”它的煤或有机物丰富的页岩吸附后，就开始置换甲烷类气体。在这种情况下，只要压力和温度保持稳定，二氧化碳将长期保持被俘获状态，最终以吸附态、游离态赋存于煤层中。

　　除了以上方法，二氧化碳的玄武岩碳封存（利用玄武岩的矿化反应封存）、海域沉积盆地碳封存（利用其咸水层封存）等技术也在不断发展。