日益增长的能源需求使得短期内难以实现用低碳能源替代化石燃料,化石燃料燃烧排放的大量二氧化碳加剧了全球变暖。为了减少发电厂和工业进程中二氧化碳的排放,碳捕获和储存(CCS)技术已经被发展。高昂的成本和安全问题限制了这项技术的工业应用,因此需要一种碳减排的替代方案,即在增强型地热系统(EGS)中,将二氧化碳作为耦合碳存储和地热能开采的工作流体。我们描述了全球碳排放的现状、CCS 技术及其面临的挑战。从热物理和热力学角度对比了 CO2作为工作流体的特征,分析了 CO2 在不同离子强度、压力和温度下在储层流体中的溶解度。介绍了人工刺激对增强型地热系统储层渗透率的影响。通过水交替超临界 CO2(SCCO2)循环注入热提取实验,分析了 CO2 -流体-岩石相互作用对储层结构的影响以及矿物溶解和沉淀对地质 CO2 储存的影响。我们总结了该替代方案的应用前景和未来应用的挑战。