La cattura è il primo passo nella tecnologia di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS). L'anidride carbonica deve essere presente in elevata purezza durante il trasporto e lo stoccaggio, ma nella maggior parte dei casi la concentrazione di anidride carbonica nei gas di scarico industriali non soddisfa questo requisito. Pertanto l'anidride carbonica deve essere separata dai gas di scarico; questo processo è chiamato cattura dell'anidride carbonica.
L’industria energetica è una delle principali aree di applicazione della tecnologia CCS. L’anidride carbonica rilasciata dalla combustione dei combustibili fossili è la principale fonte di gas serra, con l’industria della produzione di energia che rappresenta la quota maggiore delle emissioni. Nel 2007, l'industria cinese della produzione di energia ha emesso circa 2,8 miliardi di tonnellate di anidride carbonica e una centrale elettrica a carbone di medie-dimensioni (400-600 MW) emette milioni di tonnellate di anidride carbonica ogni anno. Il settore della produzione di energia è caratterizzato da un elevato consumo di energia e da emissioni elevate e concentrate di anidride carbonica. Rispetto alle emissioni di anidride carbonica provenienti dagli scarichi dei veicoli e dalle aree residenziali, questo tipo di emissione di anidride carbonica, con la sua fonte fissa, il grande volume e la natura concentrata, è più facile da gestire in modo unificato. A livello globale, il settore della produzione di energia rappresenta un’importante area di applicazione della tecnologia CCS.
L’utilizzo completo del carbone è un altro ambito importante per l’applicazione della CCS. La Cina è un paese-ricco di carbone. Lo sviluppo della CCS in Cina dovrebbe innanzitutto considerare la sua integrazione con l’utilizzo del carbone. Durante l'intero ciclo di vita dell'estrazione e dell'utilizzo del carbone, non solo le centrali elettriche a carbone- rilasciano anidride carbonica, ma varie fasi prima, durante e dopo l'estrazione del carbone, così come la lavorazione e la conversione, generano anche anidride carbonica e metano da carbone (principalmente metano, il cui effetto serra è 21 volte quello dell'anidride carbonica). In genere, questi processi producono anidride carbonica come sottoprodotto in alte concentrazioni e l'energia necessaria per catturarla è inferiore rispetto alla cattura dell'anidride carbonica dalle centrali elettriche alimentate a carbone-. Pertanto, ottenere energia pulita durante l’intero ciclo di vita dell’estrazione del carbone e il suo utilizzo completo è più adatto alle condizioni nazionali della Cina che semplicemente catturare l’anidride carbonica prodotta dalla combustione del carbone.