减碳、固碳、增加碳汇，是当前实现“双碳”目标的主要途径。在此过程中，清洁能源储存技术、二氧化碳转化以及增加碳汇需要物理学、生物学、化学等各个学科领域的科学技术共同参与。

防止全球气温上升的关键在于减少温室气体排放。1997年诺贝尔物理学奖获得者朱棣文分析，过去100年以来全球二氧化碳排放量绝大部分来源于工业生产过程中化石燃料的使用。未来要将地球温度上升控制在1.5℃-2℃范围内，就要提高清洁能源利用率。清洁能源的技术涵盖输变电、储能、能源分配以及生态转化等技术。

“中国的输变电技术全球领先，此外储能技术也非常重要，目前全球范围内日本、美国、中国走在世界前列。”朱棣文还提到，电池储能技术的提升对清洁能源利用的关键作用。他预计未来10到20年，利用锂、石墨、硅等材料为基础的储能密度将翻倍。另外他还介绍了，全球范围内储能技术相关的基础研究成果，如用电化学的方式提取氢气，从海水里提取锂，此外，还可以通过利用微生物与植物的相互作用减少化肥的使用。

固碳技术将对未来二氧化碳存储、管理产生影响。2015年美国麦克阿瑟天才奖获得者杨培东正在致力于通过人工模拟自然界光合作用方式，将二氧化碳转化为其他化学物质的研究，特别是通过微生物或者无机物作为催化剂用电化学方法激活二氧化碳中的碳键。另外，学术界和工业界也在研究将二氧化碳转为一氧化碳和甲酸。他还提到了一个案例，德国的一家化学工厂利用太阳能和风能将二氧化碳转化为航空燃油，达到零排放的过程。

为了实现将二氧化碳转化，达到零排放，杨培东建议，通过光电化学、电化学、热化学、生物学等技术，最大化太阳能足迹，减少与这些新的化学过程相关而产生新的碳足迹。