[发明专利]一种估算封存的CO2

说明书

本发明公开了一种自动网络碳汇/封存估算系统和方法，该系统和方法将估算各种类型的植物固定/封存的CO₂的量，并且将有助于估算造林、森林砍伐和森林保护等在碳封存方面的影响。CO2封存估算系统包括电池/AC操作的自动感测CSE装置(碳封存估算装置)，以通过使用CO₂传感器、O₂传感器、温度传感器、湿度传感器和光照强度传感器等测量呼吸作用和光合作用的速率来监测在给定土地区域中发生的碳封存的量。传感装置(CSE装置)具有用于各种物理参数(如O₂浓度、CO₂浓度、光照强度、温度和湿度等)的传感器。CSE装置使用任何合适的通信协议形成有线网络/无线网络。CSE装置通过跳跃装置将数据发送到后端服务器处的管理员。

技术领域

本发明涉及一种估算由各种类型的植物固定的大气二氧化碳的量的自动网络碳汇估算系统和方法。更具体地，本发明提供了一种用于评估造林、森林砍伐和森林保护等在碳封存方面的影响的CO₂封存估算系统和方法。

背景技术

二氧化碳(CO₂)是主要的温室气体之一。大气中二氧化碳浓度的增加是人为温室效应的主要原因，也是全球变暖的主要原因。根据巴黎议定书，作为INDC(国家自主贡献预案)的一部分，印度承诺到2030年将单位GDP(国内生产总值)的温室气体排放量与2005年水平相比减少33-35％。实现INDC的主要焦点是转向清洁能源利用，适应绿色技术和增加树木覆盖率。目的是增加碳封存，这意味着长期储存二氧化碳或其他形式的碳。印度打算增加全国的树木覆盖面积，以创造额外的25亿至30亿吨二氧化碳当量的碳汇。植物通过光合作用过程帮助碳封存。植物的死亡遗骸也会以腐殖质的形式导致碳封存。国家绿色印度使命和国家绿色公路使命是印度政府在这方面采取的一些举措。

通常来说，通过计算一段时间内土壤中存在的有机碳的量来测量碳封存。一段时间内的变化给出了通过光合作用固定的CO₂的量的估算。下面列出了国家和国际组织使用的一些方法：

a)Walkley-Black铬酸湿法氧化法

土壤的可氧化含量被K₂Cr₂O₇溶液氧化。加入H₂SO₄以通过产生热量来辅助反应。将得到的重铬酸盐溶液用硫酸亚铁滴定。通过滴定确定的浓度与土壤样品中的碳量成反比关系。

b)漫反射红外傅里叶变换(DRIFT)光谱

它与多变量数据分析一起使用，并且是确定土壤和沉积物中不同碳形态的廉价且快速的方法。主要的红外吸收带分配给键，以特定频率变形，并且有助于识别无机和有机形态的碳。

本领域已知的一些专利申请包括CN104374882A，其公开了无线智能碳汇监测系统是碳汇和碳排放监测系统。所提供的系统基于实时的传感网络技术和无线传感器网络的数据采集。

CN107173156A公开了一种通过榆树和榆树的林下结壳进行沙漠地区碳封存容量的方法。该方法包括选择榆树进行造林、种植园建设、改良生存榆树，使用其优选的碳封存、并且增加大气中植被固定的CO₂的量、以及帮助榆树发育根系固定的土壤有机碳，同时改善人类生物结皮在森林覆盖、改善土壤、增加沙漠表层土壤有机碳含量、改善沙漠生态环境、增强碳封存沙漠面积、积极应对气候变化的贡献。

CN106426534A描述了一种通过无机建筑材料进行碳封存的概念，并且公开了一种允许无机建筑材料快速吸收二氧化碳的反应装置系统。系统的工作包括允许二氧化碳气体与无机材料反应的反应釜1，反应釜的压力、气体浓度、温度和湿度的控制仪器系统2，预先除去反应釜中的空气的真空减压系统3和二氧化碳气体供应装置系统4。