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人们对近年来越来越热的气候似乎已经见怪不怪了，科学家们也不断地发出“地球温室效应”的警告。人们已经公认，由于人类活动的影响，大气层中CO2发生的变化已经超出了自然界变动的界限，南极沃斯托克冰川取到的冰芯分析结果表明，目前大气中CO2浓度已经上升到了一个地球历史中从未有过的高度。由此引发了一系列环境问题。

各国的科技工作者都尝试用各种方式对CO2进行固定，以最大限度地消除它对气候变暖的消极影响。森林固定受土地应用变化和其本身吸收能力的影响，比如：木材生产的可变性，天气、气候、以CO2为肥料的影响，集中造林的方式都使木材的生产充满了不确定性等等。人们经过尝试，认为利用废弃天然气储层储存CO2的容量仅小于海洋的储存量，而海洋储存可能对海洋生态产生影响，而且，海洋储存CO2不适合那些CO2产量很大但是距离海洋很远的国家和地区。科学家们认为，将CO2储存于生物成因天然气田中，可以利用气田中固有的厌氧古细菌－产甲烷菌，将CO2转化为甲烷，实现能源再生。可以称得上一举多得。

产甲烷菌固定CO2的应用研究

1999年日本科学家提出，将CO2注入气体水合物层下或是注入永久冻土层位之下，深的低温的含水层会将CO2自动封闭，从而可以实现将CO2存储于地下。

自养菌将CO2固定于深水、没有阳光的环境中。产甲烷菌可以在深水无氧的条件下将CO2转化成甲烷。在CO2注入几十或几百年后就可望形成由生物起源的地下碳氢化合物层。

天然气水合物经常存在于高压和低温的深海洋壳之下，天然气可能聚集在气体水合物层之下或永久冻土层之下，这些层位是天然的气体隔离体。令人担心的是，全球气候变暖会引起永久冻土层融化和水合物变暖，从而加速此处聚集的甲烷的释放。将CO2注入永久冻土层和甲烷水合物封盖之下，可以抽取出聚集的甲烷，阻止全球的加速变暖，因为注入的CO2会加固永久冻土层和甲烷水合物封盖，CO2水合物在高温下比冰还要稳固，在高压下比甲烷水合物稳固。所以从理论上讲，这是有效的方法。

如果将CO2注入含水层，溶于存在有活性的产甲烷菌的地下水中，只要H2存在，产甲烷菌就会将CO2转化为甲烷。而且，甲烷倾向于从水中分离出且向上运移。因此甲烷常聚集于储层顶部。由于地下微生物和环境的多样性，如果对CO2进行微生物固定和循环，就要对适合的菌种和生态环境进行广泛和仔细的研究。

美国能源部2000年提出，自然界中有很多产甲烷菌，可以将CO2转化为CH4。一些甲烷生存在高温和高压的极端环境中。因此应该培育选择并挑选有用的甲烷菌种，通过生物学、化学、和地球物理学等学科的交叉，建立微生物设计或生物模拟系统。在此系统中，CO2的地质储藏可以转化为CH4。

很多证据表明，生物成因生物气可以成为是一个气田的主体，如东爪哇海的Terang－Sirusan气田，我国的柴达木盆地生物气田、云南陆良盆地生物气田等等。据统计，地球上的天然气中有20％由产甲烷菌产生，其中2/3由醋酸盐发酵，1/3由CO2固定形成。

发展遗传解码，基因排序，识别新的酶，和挑选可用的特性的甲烷菌对提高CO2向CH4的转化过程将有很大的潜在的作用。科学家从深海海洋烟囱中分离出一些生活于高温高压环境的极端的生物体，然后投入适合石油、天然气产生层位，试图使它们进一步产生天然气。

在加拿大，科学家们将CO2用于提高原油回采率、将CO2注入深的含水层、或将CO2注入废弃的油、气井中已经是一个比较成熟的技术，尽管以这些方式沉积的CO2量非常巨大，但是它没有产生任何的经济效益。而且，通过注入CO2的提高回收技术获得煤层甲烷产品，还在研究阶段。

将CO2注入深的煤层，在沉积CO2的同时提高煤层甲烷回收率，从煤层甲烷燃烧发电厂产出的CO2废气可以再注入煤层甲烷储层，产生更多的甲烷供应发电厂，可以大大提高工业附加值，已经成功的典范。

2002年欧洲共同体为了符合《京都关于气候变化议定书》要求，已经计划在2008～2012年将欧洲温室效应气的排放减少8%。这需要年平均减少600百万吨的CO2排放量。短期内的措施是提高能源利用效率和从化石燃料转向可再生的燃料。但是，联合国的稳定大气中温室效应气浓度的长期目标，必须进一步削减CO2的排放。