La captura es el primer paso en la tecnología de captura y almacenamiento de carbono (CAC). El dióxido de carbono debe estar presente con alta pureza durante el transporte y el almacenamiento, pero en la mayoría de los casos, la concentración de dióxido de carbono en los gases de escape industriales no cumple con este requisito. Por tanto, el dióxido de carbono debe separarse de los gases de escape; este proceso se llama captura de dióxido de carbono.
La industria energética es un área de aplicación importante para la tecnología CCS. El dióxido de carbono liberado por la combustión de combustibles fósiles es la principal fuente de gases de efecto invernadero, y la industria de generación de energía representa la mayor parte de las emisiones. En 2007, la industria de generación de energía de China emitió aproximadamente 2.800 millones de toneladas de dióxido de carbono, y una central eléctrica de carbón de tamaño mediano-(400-600 MW) emite millones de toneladas de dióxido de carbono anualmente. La industria de generación de energía se caracteriza por un alto consumo de energía y emisiones grandes y concentradas de dióxido de carbono. En comparación con las emisiones de dióxido de carbono procedentes de los gases de escape de los vehículos y de las zonas residenciales, este tipo de emisión de dióxido de carbono, con su fuente fija, su gran volumen y su naturaleza concentrada, es más fácil de gestionar de forma unificada. A nivel mundial, la industria de generación de energía es un área de aplicación importante para la tecnología CCS.
La utilización integral del carbón es otra área importante para la aplicación de CAC. China es un país rico en carbón-. El desarrollo de la CCS en China debería considerar primero su integración con la utilización del carbón. A lo largo de todo el ciclo de vida de la extracción y utilización del carbón, las centrales eléctricas-que funcionan con carbón no solo liberan dióxido de carbono, sino que varias etapas antes, durante y después de la extracción del carbón, así como el procesamiento y la conversión, también generan dióxido de carbono y metano de las capas de carbón (principalmente metano, cuyo efecto invernadero es 21 veces mayor que el del dióxido de carbono). Normalmente, estos procesos producen dióxido de carbono como subproducto en altas concentraciones, y la energía necesaria para capturarlo es menor que la captura de dióxido de carbono de las centrales eléctricas alimentadas con carbón. Por lo tanto, lograr energía limpia durante todo el ciclo de vida de la minería del carbón y su utilización integral es más adecuado para las condiciones nacionales de China que simplemente capturar el dióxido de carbono producido por la combustión del carbón.