二氧化碳捕捉與封存（Carbon Dioxide Capture and Storage, CCS）是項重要氣候科技碳移除技術，旨在減少二氧化碳等溫室氣體排放對大氣的影響。這項技術將二氧化碳從工業與能源相關產業中分離（捕捉）、控制、壓縮，並運至封存地點，將其儲存在地下深層或其他地質形態中，使其可長時間不排入大氣環境中，以減緩全球氣候變遷的進程。CCS亦可指「碳捕捉與封存」（Carbon capture and storage）。
二氧化碳捕捉與封存三個主要步驟：捕捉、運輸和封存。
- 捕捉（Capture）：捕捉階段是指從工業排放源（如發電廠、水泥廠等）中提取二氧化碳的過程。目前常用的捕捉技術包括化學吸收、物理吸收、吸附分離等。這些技術可以將二氧化碳從煙氣或其他排放氣體中分離出來，形成高純度的二氧化碳氣流。
- 運輸（Transport）：運輸階段是將捕捉到的二氧化碳氣體從排放源轉移到封存地點的過程。通常採用管道運輸或船運等方式，將二氧化碳運輸到地下儲存地點。
- 封存（Storage）：封存階段是將二氧化碳氣體安全地儲存在地下地層或其他地質形態中的過程。地下儲存點須選定在適合的地層結構，如深層地層、鹽穴、油氣田等。在這些地層中，二氧化碳會被地下地層的岩石層和地下水層密封和固定，從而避免其釋放到大氣中。
二氧化碳捕捉與封存技術已在全球各地有了廣泛的應用和研究，尤其是工業發達地區和二氧化碳排放密集的區域。而台灣為逐步達成2050淨零碳排目標，台電開始試驗火力電廠碳捕捉計畫，規劃利用台中電廠9號及10號機，設置二氧化碳碳封存試驗場址。
- 燃煤和天然氣發電廠，是二氧化碳捕捉與封存技術的主要應用場域。發電廠的二氧化碳排放量甚大，透過捕捉和封存技術，將可有效地減少其對大氣的負面影響。
- 工業生產：化學、水泥、鋼鐵等工業生產過程中，也會產生大量的二氧化碳排放。二氧化碳捕捉與封存技術可應用於這些工業領域，幫助企業實現溫室氣體減排目標。
- 碳排放集中地區：部分城市和地區的碳排放密度較高，二氧化碳捕捉與封存技術可以在這些地區發揮重要作用，幫助降低溫室氣體排放量，改善空氣品質。
雖然二氧化碳捕捉與封存技術具有巨大潛力，但在實際應用層面仍面臨著相當挑戰。首先是技術成本相對高昂，從設備投資、運輸成本、儲存成本等，都是限制該技術得以大規模應用的主要因素。此外，儲存地點的選擇和安全性更是關鍵問題，必須確保地下儲存點的地質結構及其地下水層穩定性。並就重大議題做到社會溝通，讓地方聲音能被聽到、被實質討論、被納入政策的考量中。