工业烟气碳捕集联产化肥应用中的固碳减排关键技术

需求的背景和应用场景

在全球气候变化与环境保护日益受到重视的背景下，工业烟气排放的CO2成为亟待解决的关键问题之一。工业烟气碳捕集技术作为一种有效的减排手段，不仅能够减少大气中的温室气体含量，还能通过联产化肥的方式实现资源的循环利用，具有显著的环境效益和经济效益。然而，当前碳捕集联产化肥技术在农业应用中存在诸多挑战，如化肥施用过程中产生的CO2、N2O和CH4等温室气体排放，以及缺乏精确的碳排放量监测和评估手段。因此，为了满足农业可持续发展和碳减排的双重需求，本技术需求旨在通过研发固碳减排关键技术，推动碳捕集联产化肥技术在农业领域的广泛应用。具体应用场景包括水稻、小麦、大豆等作物的生产，通过田间试验验证技术的有效性和实用性，为农业生产提供低碳、高效的肥料解决方案。

要解决的关键技术问题

1. 化肥施用过程中的温室气体排放行为研究：通过田间试验，深入研究碳捕集联产化肥在农业施肥过程中CO2、N2O和CH4的排放规律，为研发抑制温室气体排放的化肥添加剂提供理论依据。
2. 抑制温室气体排放的化肥添加剂研制：基于排放行为研究结果，开发能够有效减少化肥施用过程中温室气体排放的添加剂，提高化肥的环保性能。
3. CO2等温室气体监测、预测及评估技术平台搭建：构建高精度、高可靠的碳排放量在线监测计量技术体系，研发数智化碳计量监测装备，实现供试肥料碳排放系数的精确测定。
4. 全生命周期碳足迹量化与评估：采用全生命周期评价法，准确量化供试肥料从生产到施用整个生命周期的碳足迹，为碳减排效果评估提供科学依据。
5. 碳足迹核算规则与标准研制：制定碳捕集联产化肥产品的碳足迹核算规则和标准，明确核算边界、方法和数据溯源依据，构建产品碳足迹快速核算技术体系。

效果要求

1. 技术创新性：通过研发抑制温室气体排放的化肥添加剂和数智化碳计量监测装备，实现碳捕集联产化肥技术在农业应用中的重大创新，提升我国在新能源和节能环保领域的国际竞争力。
2. 环境效益显著：有效减少化肥施用过程中的温室气体排放，降低农业生产对环境的负面影响，为实现碳中和目标贡献力量。
3. 经济效益提升：通过提高化肥的环保性能和降低碳排放成本，增强碳捕集联产化肥产品的市场竞争力，促进农业可持续发展。
4. 标准引领与示范推广：建立完善的碳捕集联产化肥产品碳足迹核算规则和标准体系，为行业提供示范和引领，推动碳减排技术的广泛应用和产业化发展。