2016年底，美国能源部长咨询委员会（SEAB）二氧化碳利用工作组发布了CO₂综合利用技术中期报告^[1]，提出了CO₂利用和负排放技术研究、开发与示范（RD&D）的整体战略框架，指出每个技术途径需要能够从空气或排放源高效地捕获CO₂，并将CO₂转化为具有经济价值的化学品，以实现全球CO₂排放量年均减少10亿吨的目标。鉴于不同技术途径的复杂性以及有限的时间，报告针对CO₂利用技术提出了5个建议。

1、系统建模

由大气、陆地和海洋组成的自然系统之间的碳通量必须满足自然规律，由供电/供热、交通和工业组成的商业系统也必须满足经济性的要求。建议加强研究计划，以不同程度的空间和时间分辨率创建一系列全球碳平衡的系统模型，包括：

（1）为碳管理提供一个全局的指导框架。

（2）模拟全球碳平衡中涉及的复杂相互作用。

（3）制定系统地研究参数敏感性的方法，量化不同变量的不确定性及其对政策制定的影响。

（4）允许研究人员探索“假设”情景，从而识别最佳的技术途径（包括现有的以及全新的突破性技术）或技术组合。

（5）确定绩效和成本目标，为这些技术途径制定开发战略。

（6）制定路线图，加快技术和基础设施的规模化。

（7）致力于全球数据收集和分析，以验证模型的预测准确度。

2、利用自然生物碳循环

（1）提高光合效率，在不增加资源投入的情况下优化粮食、生物能源、饲料和纤维作物产量，并节约淡水、化肥和农药用量。

（2）严格评价海洋大型藻类用于陆基能源以及作为液体运输燃料原料的优劣势。

（3）通过利用土壤碳衰变的生物学和化学研究，确定减少土壤有机碳和N₂O排放影响的分解方法。

（4）优化作物和管理技术，在更长的时间范围内稳定有机碳，包括加快向免耕农业的过渡，在转型后维持免耕土地。

（5）加强利用自然生物碳循环的生态影响研究，包括使用系统建模了解全球碳排放的影响。

3、CO₂到高价值化学品的合成转化

（1）降低无碳/中性热能（电力供热和高温过程热）的交付成本，目标范围低于3美分/千瓦时。

（2）研究电催化和光电催化的基本原理，以开发基于高丰度元素的催化剂，减少在高反应速率下所需的超电势氧化还原反应（例如，CO₂还原和氧气析出反应）。

（3）在较低温度下，优选接近1000℃热化学氧化还原反应的材料，与当今化学工业的基础设施相兼容。

（4）使用非同化酶催化来确定和操纵生物有机体的基因，将CO₂固定到化学品和燃料中。

（5）为化学反应器创建新的系统架构，利用有关CO₂转化的材料和生物体研究，扩展规模的同时达到成本目标，制造具有成本竞争力的化学品和燃料。

（6）基于规模化工程系统分析，使用全球碳平衡的系统建模，以确定年均10亿吨级别的CO₂减排规模所需原料、基础设施和工艺过程的可用性以及机遇和挑战。

4、CO₂地质封存

（1）制定一份路线图，以便从一些高纯度CO₂排放源加速CO₂封存和储层利用。

（2）创建数据共享作为研究团体的共享资源，以记录CO₂注入、封存、采油、盐水回收和其他有助于理解和探讨有效协同优化和封存技术的相关资料。

（3）开发和运行一套监测、测量和验证系统，能够准确预测多个世纪CO₂泄漏速率和碳捕集、利用与封存（CCUS）项目的环境影响。

5、CO₂捕集及其他分离技术

（1）开发由高丰度元素制成的低成本CO₂吸附剂。

（2）开发新的低成本CO₂吸附剂，具有无腐蚀性、无粘性液体、比水热容量低和选择性结合特性。

（3）探寻新材料和新工艺，加工分离混相液体混合物。