Các vỉa than bao gồm các vết nứt (thớ nứt), các vết nứt này có thể tác động tới độthấm của hệthống(lưu trữCO2). Giữa các thớnứt, than rắn có một lượng lớn các lỗ xốp nhỏ bên trong mà các phân tử khí từ các thớ nứt có thể khuếch tán và được hấp phụ mạnh. Than có thểhấp phụvật lý nhiều khí và có thểchứa tới 25 m3 tiêu chuẩn (m3ở1atm và 0oC) khí metan/tấn thanởcác áp suất của vỉa than. Nó có ái lực hấp phụ CO2 cao hơn so với metan. Tỉ lệ thể tích hấp phụ CO2:CH4 có thể trong phạm vi từ1 (đối với các than trưởng thành chẳng hạn như than gầy) tới 10 hoặc cao hơn nữa (đối với các loại than trẻ hơn, than non (than chưa trưởng thành), chẳng hạn như than nâu). CO2dạng khí được bơm thông qua các giếng với dòng đi qua hệ thống thớ nứt của than, khuếch tán vào trong nền than và được hấp phụlên trên các bề mặt lỗxốp mịn của than, các khí có ái lực hấp phụthấp hơn với than bị đẩy ra (ví dụ như khí mêtan). Quá trình bẫy CO2 trong than ở các nhiệt độ và áp suất trên điểm tới hạn chưa được hiểu rõ [61].Dường như sựhấp phụdần dần được thay thếbằng sựhấp thụvà CO2được khuếch tán hoặc hòa tan trong than.
Cacbon dioxit là một chất làm mềm than, nhiệt độthấp được yêu cầu đểgây ra sự chuyển tiếp từ cấu trúc thủy tinh (giòn) thành một cấu trúc cao su (dẻo) hay còn gọi là sự mềm hóa than. Nhiệt độ chuyển tiếp phụ thuộc vào độ trưởng thành của than, hàm lượng thấm ướt, hàm lượng tro và sức ép giới hạn. Sựmềm hóa hay dẻo hóa than, có thể có ảnh hưởng bất lợi tới độ thấm mà sẽ cho phép bơm CO2. Hơn nữa, than nởra khi CO2được hấp phụvà/hoặc hấp thụ, quá trình này làm giảm độthấm và khả năng bơm vàocủa CO2[62].Điều này có thể được khắc phục bằng cách tăng áp suất bơm [61, 62]. Một sốnghiên cứu đã đề nghị rằng CO2 được bơm vào có thểphảnứng với than [63], nêu rõ hơn sự khó khăn trong việc bơm CO2vào trong than có độthấm thấp.
Nếu CO2được bơm vào trong các vỉa than, nó có thể thay thế metan, do đó làm tăng hệsốthu hồi metan từtầngthan đá (Enhanced coal bed methane recovery- ECBM recovery). Cacbon dioxit được bơm thành công ở dự án Allison vào bể Basin, Canada [64], ở độ sâu lớn hơn mà phù hợp với điểm tới hạn của CO2. Cacbon dioxit – ECBM có tiềm năng để tăng lượng metan được khai thác tới gần
90%, so với khả năng thu thu hồi thông thường chỉlà 50% bằng cách chỉlàm nghèo áp suất bểchứa.
Độ thấm của than là một trong những yếu tố quyết định tới sựlựa chọn khu vực lưu trữ. Độ thấm của than thay đổi rộng và thường giảm với sự tăng lên về độ sâu như một hệ quả của sự đóng kín thớ nứt với sự tăng lên của ứng suất có ích. Hầu hết các giếng sản xuất mêtan từ lớp than trên thế giới đều có độ sâu nhỏ hơn 100m.
Tiêu chuẩnđểlựa chọn các khu vực thích hợp lựa chọn cho quá trìnhtăng hệ sốthu hồi metan từcác vỉa than sửdụng CO2(CO2-ECBM) [65] bao gồm:
Độthấm thích hợp (các giá trịtối thiểu vẫn chưa được xác định rõ);
Hình dạng than ổn định (các vỉa than ít lớp và dày sẽ thích hợp hơn so với các vỉa than đa lớp và mỏng);
Cấu trúc đơn giản (sựgấp nếp và vết nứt tối thiểu);
Các vỉa than đồng nhất và được giới hạn mà hướng ngang kéo dài và hướng dọc được tách ra;
Độ sâu thích hợp (dưới 1500m, các độ sâu lớn hơn chưa được nghiên cứu);
Các điều kiện bão hòa khíổn định (sựbão hòa khí caođối với ECMB);
Có khả năng thoát nước thành hệ.
Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây đã chỉra rằng loại than (coal rank) có thể đóng một vai trò đáng kể trong hiệu quả thu hồi khí, bởi từng loại than sẽ có khả năng hấp phụ khác nhau đối với khí metan và CO2[66].
Nếu than không bao giờ được khai thác hoặc được giảm áp, điều này giống như CO2sẽ được lưu trữ theo thời kì địa chất, nhưng với bất kì lựa chọn lưu trữ địa chất nào, sự xáo trộn của thành hệ có thể làm mất đi giá trị lưu trữ. Do đó, như là tương lai tất yếu của các vỉa than, chìa khóa quyết định của sự lưu trữCO2là sự ổn định của vỉa than và sự lựa chọn địa điểm lưu trữ. Những xung đột giữa mỏ và lưu trữCO2là có thểxảy ra, đặc biệt là đối với các vỉa than nông.