減少大氣中二氧化碳（CO2）水平並降低氣候變化風險的一種建議方法是從空氣中捕獲碳或首先阻止其到達那裡。但是，史丹福大學的Mark Z. Jacobson發表於《能源與環境科學》的研究表明，碳捕集技術帶來的弊大於利。

雅各布森說：「在假設碳捕集實際上會減少大量碳的情況下，已經開發出各種方案。但是，這項研究發現，碳捕集僅能減少一小部分碳排放，而且通常會增加空氣污染。」土木與環境工程教授。 「即使從捕獲設備中獲得100％的捕獲，從社會成本的角度來看，這仍然比用風電場替換燃煤或天然氣發電廠還要糟糕，因為碳捕獲永遠不會減少空氣污染，而且總會有捕獲設備的成本。用風代替化石燃料總是可以減少空氣污染，並且永遠不會有捕獲設備的成本。」

雅各布森（Jacobson）也是史丹福森林環境研究所（Stanford Woods Environment for the Environment）的高級研究員，他檢查了具有碳捕集電廠的煤炭和直接從空氣中去除碳的工廠的公開數據。在這兩種情況下，進行碳捕獲的電力均來自天然氣。他計算了每種情況下的凈二氧化碳減少量和碳捕集過程的總成本，並考慮了運行碳捕集設備所需的電力，該電力產生的燃燒和上游排放，對於燃煤電廠，它的上游排放。 （上游排放是指泄漏和燃燒，採礦和運輸煤炭或天然氣等燃料所產生的排放。）

碳捕集技術的普遍估計（僅考慮從化石燃料工廠本身的能源生產中捕集的碳，而不是上游排放），例如，碳捕集可以補救85-90％的碳排放。雅各布森（Jacobson）計算了與這些植物相關的所有可能導致全球變暖的排放量後，他將其轉換為等量的二氧化碳，以便將其數據與標準估算值進行比較。他發現，在這兩種情況下，該設備在20年內的平均排放量僅為它們產生的排放量的10-11％。

這項研究還研究了碳捕集的社會成本，包括空氣污染，潛在的健康問題，經濟成本以及對氣候變化的總體貢獻，並得出結論，這些成本總是與經營沒有碳捕集和更高的化石燃料工廠相似或更高。而不是根本不從空氣中捕獲碳。即使捕獲設備由可再生能源供電，Jacobson得出結論，從社會成本的角度來看，使用可再生能源代替煤炭或天然氣電力或什麼也不做總是更好的選擇。

根據這種分析，雅各布森認為，最好的解決方案是改為專注於可再生能源，例如風能或太陽能，以替代化石燃料。

效率和上游排放

這項研究基於兩個真實的碳捕集工廠的數據，這兩個工廠均使用天然氣。首先是帶有碳捕獲設備的燃煤電廠。第二個工廠未連接到任何產生能量的對象。取而代之的是，它使用化學過程從空氣中吸收現有的二氧化碳。

雅各布森（Jacobson）研究了幾種方案，以確定這兩種電廠的實際效率和可能效率，包括如果碳捕集技術使用可再生電力而不是天然氣運行，以及設備運行所需的可再生電力量相同，將會發生什麼情況？而是用來代替燃煤電廠的電力。

儘管碳捕集技術效率的標準估計為85％至90％，但這些工廠都沒有達到預期。即使不考慮上游排放，與燃煤電廠相關的設備在6個月內的平均效率也僅為55.4％。考慮到上游排放，雅各布森發現，在過去20年中，該設備僅捕獲了其和燃煤電廠貢獻的二氧化碳當量總排放量的10-11％。一旦雅各布森考慮到其上游排放以及使用天然氣運行該工廠所產生的未捕獲和上游排放，那麼在過去20年中，空氣捕集裝置的效率平均也只有10-11％。

由於碳捕集設備的高能源需求，Jacobson得出結論，在20年的時間裡，以天然氣為燃料進行碳捕集的煤炭的社會成本比沒有碳捕集的煤炭高約24％。如果用風能代替同一座工廠的天然氣，其社會成本仍將超過無所作為。只有用風代替煤炭本身，社會成本才會降低。

對於這兩種類型的工廠，這表明，即使碳捕集設備能夠捕集旨在抵消的碳的100％，該設備的製造和運行成本加上其允許或增加的空氣污染成本與使用相同的資源來直接替代煤炭或天然氣的可再生能源發電廠相比，它的效率更低。

雅各布森說：「不僅碳捕集在現有工廠幾乎不起作用，而且沒有辦法比直接用風能或太陽能代替煤或天然氣更好地提高碳捕集能力。」 「就社會成本而言，後者無論如何都將永遠更好。您不能僅僅忽略醫療成本或氣候成本。」

這項研究沒有考慮到二氧化碳被捕獲後會發生什麼，但雅各布森（Jacobson）指出，當今大多數工業用途的應用都會導致二氧化碳向空氣中的泄漏。

專注於可再生能源

人們提出，即使在我們停止燃燒化石燃料之後，碳捕集在未來仍可能有用，以降低大氣中的碳含量。即使假設這些技術在可再生能源上運行，雅各布森仍然認為，更明智的投資是購買與化石燃料行業當前脫節的期權，例如重新造林（一種自然的空氣捕獲方式）以及其他旨在消除其他來源的氣候變化解決方案排放和污染。這些措施包括減少生物質燃燒，以及減少鹵素，一氧化二氮和甲烷的排放。

雅各布森說：「理論模型中非常依賴碳捕集，並且通過儘可能地關注碳捕集，將資源從真正的解決方案中轉移出來。」 「它使人們希望您能夠保持化石燃料發電廠的運轉。這會延遲行動。實際上，碳捕獲和直接空氣捕獲始終是機會成本。」