2月16日，在俄罗斯去年11月批准后，《京都议定书》将生效。在接下来的七年里，132个签约国将努力控制其二氧化碳（CO2）和其他吸热气体的排放，以努力阻止气候变化。但是，从长远来看，如何最好地实现这一目标尚不清楚。包括美国在内的几个排放大国（美国产生的二氧化碳几乎占世界总量的四分之一）拒绝遵守《京都议定书》，并且12月在布宜诺斯艾利斯举行的国际代表会议未能就该协议的后续方案达成一致，该协议将于2012年到期。
环境科学家中日益流行的做法是二氧化碳捕获和储存（CCS），这是一种碳封存形式，其中CO2从发电厂的废气中去除，通常是通过将其吸收到液体中，然后将其深埋地下，从而使气体远离大气。废弃的油田和盐水含水层可以容纳比某些封存方案中设想的植物和土壤更多的碳，并且比深海储存更实用——至少目前如此。
实际上，CCS技术已经在使用中。自1996年以来，挪威公司Statoil每年从北海下的Sleipner West油田的天然气中提取约100万吨二氧化碳，并以高压注入盐水含水层。避免挪威对二氧化碳排放征税抵消了项目的大部分成本。一个更大的项目于2000年开始，从北达科他州提取二氧化碳，并将其注入加拿大萨斯喀彻温省的韦伯恩油田。在这里，销售注入的二氧化碳挤出的额外石油在很大程度上抵消了成本。这些努力和其他努力表明，可以对封存的二氧化碳进行监测，并且它主要被限制在地下。
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尽管有这些案例，但CCS成本很高。专家说，要捕获每年排放的250亿吨二氧化碳中的哪怕一小部分，都需要经济激励措施。12月8日，由学术界、工业界和环保主义者组成的跨党派国家能源政策委员会为美国提出了一项广泛的行动方案。该委员会建议建立一个强制性的可交易许可证系统，以排放二氧化碳和其他温室气体。（参议院在2003年否决了《麦凯恩-利伯曼气候管理法案》中也提出过类似的强制性制度。）为了尽量减少经济中断，该委员会建议政府通过在2010年以每公吨二氧化碳7美元的价格出售额外许可证（每年增加5%）来限制成本。相比之下，在欧洲，为了履行其《京都议定书》的承诺，于1月1日开始碳排放额度交易，碳排放额度已经以每吨约11至12美元的价格出售。
但是，即使欧洲较高的信用价格也不足以促进CCS的广泛采用，目前的CCS成本为每吨40至100美元。“市场和技术之间仍然存在差距，”马萨诸塞理工学院能源与环境实验室的霍华德·赫尔佐格说。
环保组织自然资源保护委员会的戴维·霍金斯认为，使CCS更便宜的最佳方法是政府提供使用它的激励措施。“在实践中学习是降低成本的关键，而不是研发资金，”他补充道。霍金斯观察到，在2000年至2030年之间，可能会建造终生潜力超过10000亿吨二氧化碳的发电厂，包括许多在中国这个煤炭资源丰富的国家。从传统的燃煤电厂中提取二氧化碳的效率远不如从气化电厂中提取，在气化电厂中，煤首先转化为气体并与水反应形成二氧化碳和氢气。由于新工厂的成本更高且可靠性较低，“真正存在锁定”使CCS困难的工厂的危险，他警告说。
匹兹堡能源部国家能源技术实验室的斯科特·克拉拉同意气化使CCS更容易。克拉拉管理着能源部的碳封存计划，该计划在本财政年度资助了5600万美元的研究，其中大部分是与工业合作伙伴合作的。该计划的目标是在2012年之前将避免的二氧化碳的CCS成本降低到每吨10美元，这相当于电力成本增加约10%。但是，他确信，即使对于传统的燃煤电厂，CCS的成本也可以降低到每吨20美元。
这些价格可能足够低，足以鼓励大规模采用CCS。但是，忧思科学家联盟的彼得·弗鲁姆霍夫警告说，政府在不支持减少二氧化碳排放的经济激励措施的情况下对CCS进行投资，“充其量是虚伪的，最坏的情况是危险的”。他说，没有监管框架，“我们是无法实现目标的。”
即使广泛采用CCS也无法阻止大气中二氧化碳的积累。全球二氧化碳排放量中只有大约三分之一来自发电，其余大部分来自供暖、工业过程和运输。然而，普林斯顿大学的斯蒂芬·帕卡拉认为，如果我们开始协同应用各种二氧化碳减排技术，排放量可以保持在目前的水平附近，而不是在未来50年内翻一番。这些技术包括CCS，以及节能、提高效率和可再生能源甚至核能源。“作为一个物种，我们在技术上已经准备好解决碳和气候问题，”他评论道。
其他人预测，地球巨大的地质储量最终将不足以容纳世界在未来一百年内可能产生的所有二氧化碳。哥伦比亚大学的克劳斯·拉克纳等人提倡将碳封存在诸如镁硅酸盐之类的矿物中，尽管目前相关的成本太高。无论采取何种方法，“我们现在就需要这样做，”他坚持说。“我们不能坐视不理，说会在本世纪中期出现一些伟大的发明。”