La séparation de CO2 est déjà réalisée dans quelques activités telles que le traitement de gaz naturel lorsque ce dernier a une teneur trop élevée en CO2 , ou dans la production d'ammoniac et d'hydrogène.  Mais il s'agit alors de purifier d'autres gaz et le CO2 est souvent rejeté à l'atmosphère.

L'objectif est désormais de développer des techniques plus efficaces et à plus grande échelle destinées au stockage de CO2 . Quant au transport, deux options sont envisageables selon les distances à parcourir entre la source d'émission et le site de stockage : les canalisations et les navires.


Selon le type d'installation, le captage peut-être réalisé à trois niveaux différents : la post-combustion, la précombustion et l'oxycombustion, chacun à des stades de développement différents et doté d'avantages et d'inconvénients divers (coût, consommation énergétique, etc.).

• La postcombustion, technique la mieux maîtrisée des trois mais aussi la plus coûteuse, convient aux installations existantes. Elle consiste à séparer le CO2 contenu dans les fumées de combustion, le plus souvent, par l'usage d'un solvant liquide tel que la Mono Ethanol Amine (MEA).
  
  
• La précombustion permet d'obtenir deux flux distincts et concentrés d'hydrogène et de CO2 , alors plus facile à capter. Le combustible est traité avec de la vapeur d'eau et de l'air (vaporeformage) ou avec de l'oxygène (oxydation partielle) pour produire un gaz de synthèse contenant essentiellement du monoxyde de carbone (CO) et de l'hydrogène qui peut permettre de produire de l'énergie sans aucune émission de CO2 .
  Une seconde étape de conversion du CO en présence d'eau (H2 O) permet ensuite de séparer le CO2 alors destiné au stockage.
  
  
• L'oxycombustion, encore au stade de démonstration, permet de produire un gaz de combustion très concentré en CO2 (de 80% à 90 % en volume) et pourrait être adaptée aux installations existantes. Pour cela, la combustion doit avoir lieu avec de l'oxygène au lieu de l'air habituellement utilisé, la principale difficulté étant la production d'oxygène par séparation d'air. Cette étape de séparation de l'oxygène de l'air étant particulièrement coûteuse, la voie de la "Boucle chimique" est envisagée. Cette dernière se fonde sur l'apport d'oxygène par réaction sur oxyde métallique, c'est-à-dire sur utilisation d'un ion métallique tel que de la limaille de fer pour transporter l'oxygène de l'air vers le combustible.

                        
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