Entre las diferentes opciones para ello, la combustión mediante lazo químico (CLC –  Chemical-Looping Combustion) es una de la más prometedoras actualmente, ya que desde un punto de vista fundamental permite lograr la captura de CO₂ sin penalización energética directa. En efecto, en la combustión convencional, el combustible (típicamente un hidrocarburo) es oxidado con el oxígeno del aire de forma que el carbono se transforma en CO₂, mientras que el hidrógeno deviene en agua.  Este proceso químico sucede con gran liberación de energía. El problema reside en que las moléculas de CO₂ quedan inevitablemente imbuídas el aire y la separación de este gas causante del efecto invernadero de los demás constituyentes gaseosos del aire (sobre todo nitrógeno) resulta muy costosa energéticamente. En contraposición, CLC utiliza un portador (típicamente un óxido metálico) que absorbe el oxígeno en contacto con aire y lo libera posteriormente para oxidar el combustible en otro lugar. La liberación de energía en este proceso químico cíclico es equivalente a la de la combustión convencional. De esta manera, dos reactores CLC independientes (un reactor de aire y un reactor de combustible, ver figura) producen corrientes gaseosas separadas: por un lado aire muy caliente ligeramente empobrecido en oxígeno, y por otro lado, los productos de la oxidación del combustible, fundamentalmente dióxido de carbono y agua. El dióxido de carbono se secuestra después muy fácilmente puesto que el agua es condensable bajando la temperatura. Por su parte, la corriente de aire caliente puede emplearse en un ciclo de potencia convencional basado turbinas de gas para producir de energía eléctrica con alta eficiencia. El concepto CLC se muestra de forma esquemática en la figura.