近年、炭素捕集利用および貯蔵（carbon capture utilization and storage, CCUS）技術はCO_2排出を著しく減らす進展を遂げていますが、その高いエネルギー消費と複雑なプロセスが大規模での普及を制限しています。エネルギー利用効率を向上させるために、集約二酸化炭素捕集および利用（integrated CO_2 capture and utilization, ICCU）技術が研究の焦点になっており、この技術はデュアル機能材料（dual-functional materials, DFM）を使用してCO_2の捕集とin situ変換を実現し、捕集したCO_2を経済的価値のある化学物質に効率的に変換します。従来のCCU技術と比較して、ICCU技術はCO_2の脱離、圧縮、輸送などの手順を大幅に簡素化し、広範な応用潜在性を持っています。ICCU-メタネーション（ICCU-Methanation、ICCU-Met）技術を中心に、まずICCU-Metプロセスを体系的に紹介し、この技術がCO_2の捕集と変換を実現する熱力学的可能性を分析します。その後、このプロセスに適用されるデュアル機能材料に焦点を当て、そのCO_2捕集能力、触媒活性、安定性などを分析します。そして、ICCU-Met技術が直面するプロセス拡大の課題に対して、実際の産業排ガス条件、反応器設計、技術経済性などの問題を分析します。最後に、この技術の開発の障害をまとめ、将来の研究方向を提案します。

集成二酸化炭素捕集および利用;in situメタネーション;デュアル機能材料;プロセス拡大