Die Kohlenstoffbindung ist ein heißes Forschungsgebiet, das seine jüngste Popularität dem Aufschwung der globalen Aufmerksamkeit verdankt, die auf die globale Erwärmung gerichtet ist. Der Ausdruck bezieht sich auf Bemühungen, überschüssiges Kohlendioxid aus der Atmosphäre abzufangen, zu kondensieren und auf eine gutartige Weise zu speichern. Carbon Capture and Storage (CCSD)-Technologien werden in vielen Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen in begrenztem Umfang eingesetzt. Die Technologie zum Erfassen ist der Technologie zum Speichern voraus, die gerade erst ernsthaft erforscht wird. Die Kohlenstoffbindung könnte ein wichtiger Bestandteil des Kampfes gegen Treibhausgase sein.
Anfang 2007 weckten Al Gore und Richard Branson das Interesse an der Technologie zur Kohlenstoffbindung, indem sie einen Preis in Höhe von 25 Millionen US-Dollar (USD) ankündigten, der an die erste Person oder Gruppe geht, die in der Lage ist, eine Milliarde Tonnen Kohlendioxid pro Jahr aus der Atmosphäre zu entfernen für einen Zeitraum von zehn Jahren. Natürlich ist es keine triviale Herausforderung, jährlich eine Milliarde Tonnen von allem aus der Atmosphäre zu entfernen.
Die primitivste Form der Kohlenstoffbindung wäre, einfach mehr Bäume zu pflanzen. Pflanzen nehmen auf natürliche Weise CO2 aus der Atmosphäre auf und geben Sauerstoff ab. Ein Großteil des Kohlenstoffs aus dem CO2 wird in ihre Biomasse integriert und nach ihrem Tod sicher in den Boden abgegeben.
Eine ausgeklügeltere Version der Kohlenstoffbindung wäre das Streben nach künstlicher Photosynthese. Wenn die Prinzipien der Photosynthese in solarzellenähnlichen Geräten zuverlässig instanziiert werden könnten, würden sie sowohl Strom erzeugen als auch überschüssiges Kohlendioxid aus der Atmosphäre entfernen, wahrscheinlich mit einer wesentlich höheren Geschwindigkeit als Pflanzen, die auf eine bestimmte Palette chemischer Reaktionen beschränkt sind und Ansätze.
Einer der besten Orte, um Technologien zur Kohlenstoffbindung zu praktizieren, ist direkt an der Quelle der schweren Kohlendioxid-Emittenten. Um beispielsweise den CO2-Ausstoß von Kohlekraftwerken zu verringern, wurden verschiedene Ansätze verfolgt.
Nachdem CO2 gesammelt wurde, muss es entsorgt werden. Dies geschieht in der Regel per Schiff oder Pipeline. Derzeitige Ansätze bestehen darin, es in den Boden zu injizieren oder in 1000 m tiefe Gewässer am Meeresgrund zu pumpen, wo es große „Seen“ bildet, deren Auflösung Zeit braucht. Beide Ansätze sind jedoch auf Dauer nicht tragfähig, da bei ausreichender Zeit der CO2-Gehalt ein Gleichgewicht mit der Atmosphäre erreicht.