「全球氣候變遷」與「溫室效應」是國際間積極思考解決之議題，聯合國氣候變化政府間專家委員會（IPCC）指出大氣中二氧化碳（CO2）濃度每年增加約百分之零點五，且全球暖化現象「非常有可能」係因為人為溫室氣體濃度之增加所造成。根據國際能源總署（IEA）統計，二○○八年台灣因燃燒燃料產生二氧化碳之排放量為二百六十四點二九（百萬公噸），占全球百分之零點九零，排行第二十二名，人均排放為十一點五三公噸，排名第十七名。根據我國經濟部能源局二○一○年能源統計手冊，能源供給結構中有百分之九十九點三依賴進口，且以進口原油為主，平均年成長率約百分之四點三九。因此，現階段如何運用「減碳技術」達到能源與環境「永續發展」是相當重要之議題。

「碳捕獲與封存（Carbon Capture and Storage，簡稱CCS）技術」係相當重要之減碳科技。根據IEA之二○一○年能源技術展望報告，於二○五○年全球二氧化碳減量四百三十億噸之關鍵技術與策略，CCS技術減量貢獻約占百分之十九，其他策略包括：總體能源與發電效率提升（百分之五十三）、再生能源（百分之十七）、核能發電（百分之六）、燃料轉換（百分之五），由此可見，CCS技術是未來減緩溫室效應之關鍵技術。CCS技術之概念係將發電廠、石化廠、鋼鐵廠等所產生之二氧化碳加以分離與純化，並輸送至適當之儲存場所，將二氧化碳以超臨界流體狀態加以長期儲存。二氧化碳分離之方法包括：物理／化學吸收法、物理吸附法、薄膜分離法、生物固碳法，以及其他新穎技術（如化學迴圈法）等；純化後二氧化碳之儲存場所包括：地層（例如：地下水層、舊油氣田）及深海等地下構造，藉由地層之封閉與吸附，予以長期封存。然而，因CCS技術涉及地層或海洋長期儲存超臨界狀態之二氧化碳，其可能會擠壓天然岩石孔隙使得高壓CO2以某種程度滲漏或對海洋生態系造成影響，因此如何確保地質年代安全與深海生態系統生物之影響風險評估，係相當重要之研究工作。雖然挪威及澳洲等先進國家做了長期有關CCS監測、控制與評估之技術，提出諸多科學數據與設計規範；但仍有環保學長質疑「人類有限之監測數據」是否能足以驗證「地球地質年代」之「安全性」及「永續性」，為後續在研發CCS技術學者宜同時兼顧「環境影響」與「風險管理」評估。

因此，近年來國際間除了研發與推行CCS技術外，二氧化碳「再利用」之概念亦被積極提倡，出現後來的「碳捕獲、再利用與封存（Carbon Capture, Utilization, and Storage，簡稱CCUS）技術」。二氧化碳為石化、食品、塑膠、製造等工業上常見之原料，若捕獲之二氧化碳純度可達到工業需求規格，則「再利用」便可取代傳統之「封存」，並將之轉換成具有經濟價值之產品，如液態燃料、農業肥料、聚合纖維等；此外，若碳捕獲係利用工業產生之鹼性固體廢棄物（例如：煉鋼爐石或焚化爐渣）當做吸附材，則鹼性廢棄物因與二氧化碳作用（碳酸化反應）而安定化，穩定其內具活性物質及提升物化性質，並增加其再利用於道路鋪面與建材之可行性，成為另一具有經濟附加價值之商品。因此，在研發CCU技術時，如何純化二氧化碳以利工業上再利用或同時兼顧優異之碳捕獲效率與廢棄物安定化程度，「技術面」研發與「成本效益」評估皆相當重要。

為了減緩人為二氧化碳所造成之溫室效應，現階段結合「CCS技術」或「CCUS技術」以發展低碳（零碳）能源技術是邁向「永續發展」之必要手段；然而，「減碳技術」絕非係僅需考量二氧化碳排放量，還需從3E的平衡發展切入，包括能源面、經濟面與環境面衝擊，亦即系統性考量能源供應之穩定性、經濟成長率以及環境面向上於全球性、區域性、地方性之衝擊。台灣未來應朝向發展兼具「穩定」及「永續」之能源技術，將現有發電廠結合減碳技術，同時積極發展再生能源，包含：太陽能、風力、生質能、地熱能、與海洋能等，最後透過區域智慧電網以及儲能技術之運用，以達整體能源使用效率之最大化。