La cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS, talvolta visto anche come cattura e sequestro del carbonio) è la raccolta di anidride carbonica (CO2) per lo stoccaggio come gas o come forma diversa di carbonio dopo aver separato l'ossigeno.
Tra i gas serra, la CO2 è il contributo più significativo all'effetto serra, dovuto non solo alla sua abbondanza nell'ambiente ma anche alla sua interazione con il metano. La CCS è promossa come mezzo per ridurre l'accumulo di CO2 nell'atmosfera e mitigare il suo effetto sul riscaldamento globale.
Il carbonio può essere catturato alla fonte di un'elevata produzione di CO2 come fumaioli in varie industrie e centrali elettriche a base di carbonio. Il carbonio può anche essere rimosso dall'aria ambiente in qualsiasi punto dell'ambiente con le tecnologie di cattura diretta dell'aria (DAC).
In un punto di origine dell'emissione di carbonio, come un camino, l'energia termica associata (calore) può essere utilizzata nel processo di cattura o deviata per essere utilizzata come fonte di calore alternativa. Molto spesso con questo metodo di cattura, il carbonio viene semplicemente immagazzinato dove è protetto dal rilascio nell'aria, di solito sottoterra o sotto il mare. Tuttavia, la perdita è una potenziale preoccupazione nella maggior parte dei metodi di sequestro del carbonio.
Anche la CO2 catturata o il carbonio estratto possono essere utilizzati in vari modi, nel qual caso il processo coinvolto è noto come cattura e riutilizzo del carbonio (CCR) o cattura e utilizzo del carbonio (CCU). L'efficacia di tale approccio dipende dall'uso in questione, perché in alcuni casi - come l'uso agricolo - la CO2 viene comunque rilasciata nell'ambiente.
Gli oppositori delle tecnologie sostengono che l'attenzione del settore energetico dovrebbe concentrarsi sulle risorse rinnovabili piuttosto che sui combustibili fossili. Il loro timore è che la cattura del carbonio, sia per lo stoccaggio che per il riutilizzo, possa legittimare la continua dipendenza dai combustibili fossili e provocare ulteriori danni all'ambiente.