地球工程，也称为气候工程、气候调整或气候干预，主要是指对行星环境进行积极的大规模改造或操纵，以应对或抵消大气化学成分变化的影响。简而言之，它围绕着这样一个核心问题:人类能否利用科学技术改变气候机制，扭转全球变暖的趋势？
如果全球平均气温上升超过2摄氏度，可能会导致灾难性的后果。一些专家认为，避免达到这一临界点的一个方法是将大量的二氧化碳排出大气层。
实现的原则和难点
一位美国观众问美国有线电视新闻网这个问题:“我听说有一种新技术可以从空气中提取碳，并将其浓缩成纤维，用于建筑、电子、汽车、服装和其他产品。这项技术的发明者说，如果大规模实施，大气中的碳含量可以恢复到工业化前的水平。这句话是真的吗？我们应该为此高兴吗？还是只是白日梦？”
科学家们确实说过，从空气中提取二氧化碳并将其转化为建筑材料或制作衣服在理论上是可行的。
但是不要太早开心。要真正使理论成为现实，你必须首先解决一些问题。
这个解决方案非常昂贵。
从空气中提取二氧化碳会带来后勤问题:我们把它们放在哪里？
“许多人不知道它有多大，”亚利桑那州立大学负碳排放中心主任克劳斯·莱克纳博士说。“如果你开车，每行驶一英里就会产生大约一公斤的二氧化碳，也就是说每人每年产生15吨二氧化碳。”莱克说。能够捕获和储存的二氧化碳数量是有限的。
两种概念设计
让我们假设这个问题最终解决了。莱克和亚利桑那州立大学的其他科学家正在开发一种可以从空气中提取二氧化碳的机器。
亚利桑那州立大学提出了一个概念设计，它看起来像一个带有大“帆”的大盒子设计灵感来自树木。这些帆起着“叶子”的作用。帆是由塑料树脂制成的。当空气经过时，它会从空气中提取二氧化碳。
当树脂处于干燥状态时，二氧化碳会与之结合。浸泡后，树脂释放出二氧化碳——这样你就可以从机器中“收获”二氧化碳。你可以立即使用这些二氧化碳或者储存它们。莱克说，使用化石燃料的发电厂也可以安装这样的机器来提取二氧化碳。
马萨诸塞州市政设计集团——波士顿移动公司正在等待莱克公司开发这种树脂，然后用它来建造波士顿科技树，这是一种合成太阳能设备，不仅能从空气中提取二氧化碳，还能提供夜间照明。
目前，亚利桑那州立大学的设备是为温室开发的，为植物生长提供二氧化碳。“我不认为它能马上解决气候问题，但它显示了这项技术是如何工作的，”拉克尔说。如果证明可行，这种机器有一天可能会被广泛用于从空气中提取二氧化碳。
一些二氧化碳可以用来制造所谓的液体燃料或建筑材料。然而，大量的二氧化碳可能必须储存在安全稳定的环境中。这种存储规模是前所未有的。
地球工程是绊脚石吗？
唐纳德·彭曼是一名地质学家，他研究地下、海洋和空气中的碳波动。他在耶鲁大学工作。他说:“最简单的方法是把它们储存在海底。在全球范围内调整地球化学通量来解决这个问题可能会产生一些不可预测的副作用，这不可避免地使人们感到不安。这听起来像是一个很大的风险，就像摆弄气候系统的旋钮一样。你可以打开潘多拉的盒子。”
有些人担心，如果人们对技术手段的期望过高，就会延长我们对化石燃料的依赖。他们认为每个人都应该注意减少排放，因为减少化石燃料和碳排放是最直接的目标。有人说:“现在是一个关键时刻，我们可以改变现状，而‘地球工程’已经成为实现这一改变的绊脚石。”
权威机构美国国家科学院的建议是继续研究大规模二氧化碳提取技术，同时关注减少温室气体排放。
一些专家担心，如果全球平均气温上升2摄氏度，扭转全球变暖将变得更加困难。研究表明，为了将气温上升控制在2摄氏度以内，我们必须从空气中提取比我们排放的更多的二氧化碳。这可能意味着二氧化碳提取技术可能是解决气候问题的方法。
“它正在成为工具包中的一个工具。”莱克说。最重要的是，只要我们继续消耗化石燃料，碳问题就会变得越来越严重。"要么你放弃化石燃料，要么你收回你释放的碳."