區(qū)塊鏈技術(shù)精確計(jì)算農(nóng)產(chǎn)品碳排放

在目前主流的碳足跡計(jì)算方法中，可信碳足跡管理系統(tǒng)主要選用了LCA法對(duì)產(chǎn)品碳足跡進(jìn)行計(jì)量，該評(píng)價(jià)方法作為一種工具，應(yīng)用于評(píng)價(jià)和核算產(chǎn)品或服務(wù)全生命周期的能源消耗和環(huán)境影響，同時(shí)遵循了相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，適用于農(nóng)產(chǎn)品全生命周期碳足跡計(jì)量，形成碳足跡結(jié)果。

全球變暖，溫室氣體排放是一個(gè)繞不開的話題。

(資料圖)

許多人不知道，土壤會(huì)“喘氣”，養(yǎng)牛也會(huì)產(chǎn)生溫室氣體。農(nóng)業(yè)既是地球升溫的受害者，也是碳排放的主體之一。如何監(jiān)測(cè)并獲得可信的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳足跡數(shù)據(jù)，并為我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入歐美發(fā)達(dá)國(guó)家提供一張綠色“身份證”？

日前，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)研究院（以下簡(jiǎn)稱區(qū)塊鏈研究院）聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)、杭州海思德博數(shù)字科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱杭州海思德博）、四川天奧空天信息技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱四川天奧空天）共同研發(fā)的項(xiàng)目“ChainLCa：國(guó)別可信碳足跡管理系統(tǒng)”（以下簡(jiǎn)稱可信碳足跡管理系統(tǒng)），從數(shù)百個(gè)項(xiàng)目中脫穎而出，榮獲“2022數(shù)字中國(guó)創(chuàng)新大賽”區(qū)塊鏈賽道一等獎(jiǎng)。

可信碳足跡管理系統(tǒng)依托自主研發(fā)的共享型存證產(chǎn)品生命周期評(píng)估（LCA）數(shù)據(jù)底層平臺(tái)，采用全生命周期評(píng)價(jià)方法對(duì)碳排放量進(jìn)行數(shù)字化動(dòng)態(tài)評(píng)估，結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的數(shù)據(jù)協(xié)同與跨鏈共享，保證碳足跡數(shù)據(jù)可信，該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)等各類生產(chǎn)場(chǎng)景。

農(nóng)業(yè)需要實(shí)施碳足跡管理

區(qū)塊鏈研究院院長(zhǎng)卞立平介紹說(shuō)，碳足跡是指?jìng)€(gè)人、企業(yè)、國(guó)家或產(chǎn)品等實(shí)體的所有活動(dòng)所引起的溫室氣體排放量，既包括制造、供暖和運(yùn)輸過(guò)程中化石燃料燃燒產(chǎn)生的直接排放，也包括商品服務(wù)所消耗電力產(chǎn)生的間接排放?？尚盘甲阚E管理系統(tǒng)是一套能夠?qū)?yīng)鏈全生命周期碳足跡進(jìn)行精準(zhǔn)跟蹤與預(yù)測(cè)的管理系統(tǒng)，涵蓋產(chǎn)品、企業(yè)、服務(wù)、工程領(lǐng)域。

“我國(guó)要實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)，需要有一套系統(tǒng)能夠?qū)μ甲阚E精準(zhǔn)追蹤預(yù)測(cè)，對(duì)碳排放進(jìn)行有效管理，滿足可監(jiān)測(cè)、可報(bào)告、可核查的要求?？尚盘甲阚E管理系統(tǒng)的研發(fā)將助力國(guó)家‘雙碳’目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。”卞立平說(shuō)。

而在國(guó)際層面上，世界各國(guó)也陸續(xù)發(fā)布了碳中和時(shí)間表。今年6月歐盟通過(guò)了碳邊境調(diào)整機(jī)制（CBAM），明確明年7月將試點(diǎn)對(duì)鋰電池進(jìn)行碳足跡的強(qiáng)制核查，以及碳關(guān)稅的征收。近日，代表美國(guó)版碳關(guān)稅的《清潔競(jìng)爭(zhēng)法CCa》也進(jìn)入了大眾視野。

“對(duì)農(nóng)產(chǎn)品全生命周期碳足跡的精準(zhǔn)計(jì)量、追溯、確權(quán)和存證同樣不容忽視，需要未雨綢繆，通過(guò)行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先示范作用優(yōu)化質(zhì)量控制與流通渠道的效率，可以保障農(nóng)產(chǎn)品的綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展。”復(fù)旦大學(xué)雙碳創(chuàng)新發(fā)展研究院副主任胡子江說(shuō)。

同時(shí)農(nóng)產(chǎn)品一旦涉及進(jìn)出口跨境貿(mào)易，物流多式聯(lián)運(yùn)環(huán)節(jié)（包括運(yùn)輸和裝卸）耗碳數(shù)據(jù)會(huì)成為農(nóng)產(chǎn)品碳排放計(jì)算中的重要一環(huán)。“農(nóng)產(chǎn)品的流通銷售必然涉及運(yùn)輸，不同運(yùn)輸工具耗碳程度不同，為應(yīng)對(duì)歐美市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品碳足跡方面的要求，需要對(duì)鐵路、水路、公路等多種運(yùn)輸方式的物流環(huán)節(jié)碳足跡進(jìn)行采集和計(jì)算，優(yōu)化產(chǎn)品物流碳足跡，有利于產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。而且物流碳足跡的核算也可以進(jìn)一步為政府提供運(yùn)輸行業(yè)有效降碳的推進(jìn)方案和路徑，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)整體循環(huán)發(fā)展。”卞立平解釋道。

區(qū)塊鏈保證碳足跡可信可管

相比于其他行業(yè)，跟蹤、測(cè)量以及計(jì)算農(nóng)業(yè)活動(dòng)中的溫室氣體排放可能更具挑戰(zhàn)性。不同于工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化流程，很多農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖過(guò)程的模型難以建立，溫室氣體跟蹤、測(cè)量和計(jì)算非常復(fù)雜。

“過(guò)去，基于區(qū)塊鏈的碳足跡計(jì)量管理技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用很少，我們基于LCA法搭建了適合不同農(nóng)產(chǎn)品的全生命周期碳足跡計(jì)量模型，并通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)為相關(guān)數(shù)據(jù)提供可信存證。”杭州海思德博總經(jīng)理張宇杰說(shuō)。

胡子江介紹，在目前主流的碳足跡計(jì)算方法中，可信碳足跡管理系統(tǒng)主要選用了LCA法對(duì)產(chǎn)品碳足跡進(jìn)行計(jì)量，該評(píng)價(jià)方法作為一種工具，應(yīng)用于評(píng)價(jià)和核算產(chǎn)品或服務(wù)全生命周期的能源消耗和環(huán)境影響，同時(shí)遵循了相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，適用于農(nóng)產(chǎn)品全生命周期碳足跡計(jì)量，形成碳足跡結(jié)果。

“對(duì)于產(chǎn)品碳足跡的計(jì)量，官方的高質(zhì)量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)非常重要和關(guān)鍵，更多高質(zhì)量的本國(guó)權(quán)威數(shù)據(jù)將可為農(nóng)產(chǎn)品碳足跡評(píng)價(jià)提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)，從而在未來(lái)數(shù)據(jù)互認(rèn)的趨勢(shì)中不落下風(fēng)。”胡子江如是說(shuō)。而江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院在長(zhǎng)期的農(nóng)業(yè)科研與服務(wù)實(shí)踐中積累了大量的樣本，能夠?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品碳足跡底層提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)，大大提高了系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值。

通俗來(lái)說(shuō)，區(qū)塊鏈就是一個(gè)又一個(gè)區(qū)塊按照產(chǎn)生的時(shí)間順序前后鏈接而形成的鏈條，并通過(guò)不可逆的加密算法對(duì)區(qū)塊中的信息進(jìn)行加密。這些區(qū)塊被保存在若干服務(wù)器中，每臺(tái)服務(wù)器在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中又被稱為節(jié)點(diǎn)。由于這些節(jié)點(diǎn)通常由不同的主體管理，因此違規(guī)篡改區(qū)塊鏈中的信息是一件極其困難的事。

“區(qū)塊鏈系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)至少需要3個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)越多，違規(guī)篡改的成本越高。”卞立平說(shuō)，因此區(qū)塊鏈所記錄的碳排放、碳足跡數(shù)據(jù)也更加真實(shí)可靠。以種植水稻為例，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中需要投入農(nóng)藥、肥料、用能、機(jī)械、運(yùn)輸?shù)?，首先界定核算邊界，然后基于江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院研發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品全程質(zhì)量管理區(qū)塊鏈平臺(tái)獲得精準(zhǔn)的投入量，再根據(jù)LCA法在鏈上計(jì)算出種植流通過(guò)程各環(huán)節(jié)碳排放量，即可對(duì)碳足跡進(jìn)行全程可信監(jiān)測(cè)與精準(zhǔn)管理。

提高企業(yè)低碳發(fā)展的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力

專家表示，在跨越國(guó)境的低碳供應(yīng)鏈發(fā)展中，很長(zhǎng)時(shí)間沒有好的技術(shù)手段對(duì)碳足跡進(jìn)行精準(zhǔn)跟蹤和管理；我國(guó)起步稍晚，碳足跡核算過(guò)程比較粗放、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度和可信度不高。

“如果不能越過(guò)這道貿(mào)易保護(hù)綠色壁壘，我國(guó)的貿(mào)易格局或受到影響，諸多企業(yè)將在國(guó)際市場(chǎng)上失去先機(jī)。”復(fù)旦大學(xué)管理學(xué)院博士后孫領(lǐng)說(shuō)。

四川天奧空天研發(fā)中心副主任劉美琦認(rèn)為：“尤其對(duì)于出口制造型企業(yè)來(lái)說(shuō)，碳足跡超標(biāo)產(chǎn)品將被征收高額碳稅，因此，亟須一套更優(yōu)的可信碳足跡管理系統(tǒng)應(yīng)對(duì)歐美的挑戰(zhàn)，在為本國(guó)企業(yè)服務(wù)的同時(shí)促進(jìn)并提高企業(yè)低碳發(fā)展的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。”

胡子江分析，可信碳足跡管理系統(tǒng)適用性廣泛，可用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。而在國(guó)家“雙碳”大背景下，各行各業(yè)、復(fù)雜供應(yīng)鏈的精細(xì)化專業(yè)碳管理是未來(lái)的剛性需求。

“畜牧業(yè)是農(nóng)業(yè)中公認(rèn)碳排放最高的產(chǎn)業(yè)，未來(lái)隨著歐美碳關(guān)稅的實(shí)施，肉、奶、毛皮等相關(guān)產(chǎn)品的進(jìn)出口可能會(huì)受到較大的沖擊。如果企業(yè)想要在碳約束時(shí)代的全球農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得先機(jī)，就必須對(duì)碳排放進(jìn)行精準(zhǔn)可信的數(shù)據(jù)審計(jì)與管理，而可信碳足跡管理系統(tǒng)技術(shù)可以有效解決這些問(wèn)題。”卞立平說(shuō)。

不僅如此，根據(jù)可信碳足跡管理系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)企業(yè)還能從碳足跡的角度知道怎樣通過(guò)改變生產(chǎn)管理方式節(jié)約碳排放。卞立平舉例說(shuō)，如果養(yǎng)豬場(chǎng)想用某種高效飼料實(shí)現(xiàn)低碳養(yǎng)殖，有了這套系統(tǒng)，就可以計(jì)算出更換新飼料后是否能降低碳排放。假如新飼料成本增加，但碳稅節(jié)省得更多，這樣企業(yè)就能確定可以使用該種飼料；或者新飼料成本增加，碳排放也同樣增加，那就不需要更換原來(lái)的飼料。