凡是有機物（包括動植物）在分解、發酵、腐爛、變質的過程中都可釋放出CO2。（2）石油、石臘、煤炭、天然氣燃燒過程中，也要釋放出CO2。（3）石油、煤碳在生產化工產品過程中，也會釋放出CO2。（4）所有糞便、腐植酸在發酵，熟化的過程中也能釋放出CO2。

（5）所有動物在呼吸過程中，都要吸氧氣吐出CO2。（6）所有綠爭植物都吸收CO2釋放出氧氣，進行光會作用。CO2氣體，就是這樣，在自然生態平衡中，進行無聲無息的循環。

利用可再生能源將二氧化碳（CO2）轉化為燃料和化學品是緩解大氣中CO2濃度增加和海洋酸化有效的解決方法。使用可再生能源電化學還原CO2，類似于光合作用，是燃燒的逆向反應，其目的是為了儲存多余的能源。Dinh 等人研究表明通過電化學還原CO2并選擇性生成乙烯，在技術上是可行的。

還原CO2類似于將水分解為氫氣和氧氣的熱力學反應，在商業化中能量轉化效率已達80％。由于CO2分子的非反應性以及電催化劑表面受多電子/質子轉移控制，因此還原CO 2的難度比較大。大多數研究將CO2從水溶液中提供給電極，其有限的溶解度限制了擴散電流密度，使其遠低于商業上要求的電流密度。