In einem herkömmlichen Kohlekraftwerk wird Kohle verbrannt, um Dampf zu erzeugen, der wiederum eine Turbine dreht, um Strom zu erzeugen. Der Prozess erzeugt Abgase, darunter Wasserdampf, Stickstoff und Kohlendioxid oder CO2 — und CO2 ist das Treibhausgas, das in erster Linie für die vom Menschen verursachte globale Erwärmung verantwortlich ist.

Eine Möglichkeit, die CO2-Emissionen eines Kohlekraftwerks (oder einer anderen Anlage zur Verbrennung fossiler Brennstoffe, auf die sich Experten jedoch konzentrieren) zu reduzieren, besteht darin, das CO2 zu „fangen“, zu verflüssigen und unter der Erde zu vergraben, ein Prozess, der als „Kohlenstoffabscheidung und -speicherung“ (oder „Sequestrierung“, was dasselbe bedeutet; in beiden Fällen lautet die Abkürzung CCS) bekannt ist.

Ein Kohlekraftwerk mit CCS, das von vielen auch als „saubere Kohlekraftwerk“ bezeichnet wird, ist weniger effizient und erfordert mehr Ausrüstung als ein Werk ohne CCS. Infolgedessen kostet die Stromerzeugung mit CCS mehr als die Herstellung aus herkömmlichen Anlagen.Die Tatsache, dass die Umweltschutzbehörde nun CO2 als Schadstoff eingestuft hat, kann jedoch letztendlich zu Vorschriften führen, die die Implementierung der Technologie dennoch erfordern. Die einzelnen Komponenten von CCS wurden nachgewiesen, und die Wissenschaftler sind sich im Allgemeinen einig, dass ein Großteil des Landes unterirdische Formationen aufweist, die zur sicheren Speicherung von CO2 geeignet sind.

Wo genau im Verbrennungsprozess das CO2 entfernt wird, gibt es viele Möglichkeiten. Wenn Sie eine bestehende Anlage einfach nachrüsten möchten, besteht eine Methode darin, das Abgas einfach zu „schrubben“, bevor es in die Luft entweicht. Eine andere besteht darin, die Kohle in reinem Sauerstoff (oder sauerstoffangereicherter Luft) anstelle von gewöhnlicher Luft zu verbrennen. Das erhöht die Konzentration von CO2 im Abgas, was die Extraktion erleichtert; In Deutschland wurde eine kleine Anlage gebaut, um diesen Ansatz zu testen.

Wenn Sie bereit sind, eine neue Anlage zu bauen, können Sie auch etwas tun, das als „CO2-Abscheidung vor der Verbrennung“ oder „CCS auf Vergasungsbasis“ bezeichnet wird.“ Es funktioniert, indem Kohle in ein Gas umgewandelt wird – meist eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Dann fügen Sie Dampf hinzu, der das Kohlenmonoxid in Konzentrationen in CO2 umwandelt, die die Extraktion erleichtern. Was Sie am Ende verbrennen, um Strom zu erzeugen, ist Wasserstoff. Das Abgas besteht in diesem Fall hauptsächlich aus Wasserdampf. Ab 2009 wurden über ein Dutzend Anlagen zur Stromerzeugung mit Vergasungstechnologie gebaut, darunter drei (bald vier) in den USA — obwohl keine von ihnen zur Abscheidung des CO2 eingerichtet ist.]