Yakalama, karbon yakalama ve depolama (CCS) teknolojisindeki ilk adımdır. Nakliye ve depolama sırasında karbondioksitin yüksek saflıkta bulunması gerekir, ancak çoğu durumda endüstriyel egzoz gazlarındaki karbondioksit konsantrasyonu bu gereksinimi karşılamaz. Bu nedenle egzoz gazlarından karbondioksitin ayrılması gerekir; bu işleme karbondioksit yakalama denir.
Enerji endüstrisi CCS teknolojisinin önemli bir uygulama alanıdır. Fosil yakıtların yakılmasıyla açığa çıkan karbondioksit, sera gazlarının ana kaynağıdır ve emisyonların en büyük payı enerji üretim endüstrisine aittir. 2007 yılında Çin'in elektrik üretim sektörü yaklaşık 2,8 milyar ton karbondioksit saldı ve orta-büyüklükte (400-600 MW) kömürle çalışan bir enerji santrali yılda milyonlarca ton karbondioksit salıyor. Enerji üretim endüstrisi, yüksek enerji tüketimi, büyük ve konsantre karbondioksit emisyonları ile karakterize edilir. Araç egzozundan ve yerleşim alanlarından kaynaklanan karbondioksit emisyonlarıyla karşılaştırıldığında, sabit kaynağı, büyük hacmi ve konsantre yapısıyla bu tür karbondioksit emisyonunun birleşik bir şekilde yönetilmesi daha kolaydır. Küresel olarak, enerji üretim endüstrisi CCS teknolojisinin önemli bir uygulama alanıdır.
Kömürün kapsamlı kullanımı CCS uygulamasının bir diğer önemli alanıdır. Çin, kömür-zengin bir ülkedir. Çin'de CCS'nin geliştirilmesinde öncelikle kömür kullanımıyla entegrasyonu dikkate alınmalıdır. Kömür madenciliği ve kullanımının tüm yaşam döngüsü boyunca, yalnızca kömürle çalışan enerji santralleri karbon dioksit salmakla kalmaz, aynı zamanda kömür madenciliği öncesinde, sırasında ve sonrasındaki çeşitli aşamaların yanı sıra işleme ve dönüştürme de karbondioksit ve kömür yatağı metan (özellikle sera etkisi karbondioksitin 21 katı olan metan) üretir. Tipik olarak bu işlemler, yüksek konsantrasyonlarda bir yan ürün olarak karbondioksit üretir ve onu yakalamak için gereken enerji, kömürle çalışan enerji santrallerinden karbondioksit yakalamaktan daha düşüktür. Bu nedenle, kömür madenciliğinin tüm yaşam döngüsü boyunca temiz enerji elde edilmesi ve kapsamlı kullanımı, Çin'in ulusal koşullarına, kömürün yakılmasıyla üretilen karbondioksitin basitçe yakalanmasından daha uygundur.