科技日报记者 张晔
全球变暖，温室气体排放是一个绕不开的话题。
许多人不知道，土壤会“喘气”，养牛也会产生温室气体。可以说，农业既是地球升温的受害者，也是碳排放的“大户”。
如何监测并获得可信的农业生产碳足迹数据，并为我国农产品进入欧美发达国家提供一张绿色“身份证”？
近日，江苏省农科院农业区块链产业研究院联合复旦大学、杭州海思德博数字科技有限公司、四川天奥空天信息技术有限公司共同研发的项目“ChainLCA：国别可信碳足迹管理系统”，从数百个项目中脱颖而出，荣获“2022数字中国创新大赛”区块链赛道一等奖。
这套系统依托自主研发的共享型存证LCA数据底层平台，采用全生命周期评价方法对碳排放量进行数字化动态评估，结合区块链技术实现产业链上下游的数据协同与跨链共享，保证碳足迹数据可信与低碳资源高效流通，可广泛应用于农业、工业等各类生产场景。
什么是可信碳足迹管理系统？为什么要研发这套系统？碳足迹将为农业生产带来什么改变？带着这些疑问，记者采访了该项目的主要完成人。
农业为何要实施碳足迹管理
江苏省农科院农业区块链产业研究院院长卞立平介绍说，碳足迹是指企业机构、活动、产品或个人通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起的温室气体排放的集合。可信碳足迹管理系统是一套能够对供应链全生命周期碳足迹进行精准跟踪与预测的管理系统，涵盖产品、企业、服务、工程领域。
2020年9月22日，习近平总书记宣布中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。
“要实现以上目标，就需要有一套系统能够对碳足迹精准追踪预测，对碳排放有效管理，满足可监测、可报告、可核查要求。因此该系统的研发响应了国家的政策号召。”卞立平说。
而在国际层面上，世界各国也陆续发布了碳中和时间表。今年6月欧盟通过了碳边境调整机制（简称CBAM），明年7月将试点对锂电池进行碳足迹的强制核查，以及碳关税的征收。近日，代表美国版碳关税的《清洁竞争法CCA》也进入了大众视野。
“对农产品全生命周期碳足迹的精准计量、追溯、确权和存证同样不容忽视，未雨绸缪，通过行业内的领先示范作用优化质量控制与流通渠道的效率，保障农产品的绿色低碳高质量发展。”复旦大学胡子江说。
同时农产品一旦涉及进出口的跨境贸易，物流多式联运环节（包括运输和装卸）耗碳数据会成为农产品碳排放计算中的重要一环，“农产品的流通销售必然涉及运输，不同运输工具耗碳程度不同，为应对欧美市场对产品碳足迹方面的重视，需要对铁路、水路、公路等多种运输方式的物流环节碳足迹进行采集和计算，优化产品物流碳足迹有利于产品进入国际市场。而且物流碳足迹的核算也可以进一步为政府提供运输行业有效降碳的推进方案和路径，实现产业整体循环发展。”卞立平解释。
区块链如何保证碳足迹可信可管
相比于其他行业，跟踪、测量以及计算农业活动中的温室气体排放可能更具挑战性。
不同于工业的标准化流程，很多农业种养殖过程的模型难以建立，温室气体跟踪、测量和计算非常复杂。
“过去，利用区块链的碳足迹计量管理技术在农业领域的应用很少，我们基于LCA法搭建了适合不同农产品的全生命周期碳足迹计量模型，并通过区块链技术为相关数据提供可信存证。”，杭州海思德博数字科技总经理张宇杰说。
胡子江介绍说，在目前主流的碳足迹的计算方法中，系统主要选用了LCA法对产品碳足迹进行计量，该评价方法作为一种工具，应用于评价和核算产品或服务全生命周期的能源消耗和环境影响，同时遵循PAS2050、ISO14067等标准，适用于农产品全生命周期碳足迹计量，形成碳足迹结果。
“对于产品碳足迹的计量，官方的高质量实测数据非常重要和关键，更多高质量的本国权威数据将可在更高维度对标国际缺省值，从而在未来数据互认的趋势中不落下风。”胡子江如是说，而江苏省农科院在长期的农业科研与服务实践中积累了大量的样本，能够为农产品碳足迹底层提供高质量数据，大大提高了系统应用价值。
通俗来说，区块链就是一个又一个区块按照产生的时间顺序前后链接而形成的链条，并通过不可逆的加密算法对区块中的信息进行加密。它们被保存在若干服务器中，每台服务器在区块链系统中又被称为节点。由于这些节点通常由不同的主体管理，因此违规篡改区块链中的信息是一件极其困难的事。
“区块链系统运转至少需要3个节点，节点越多，违规篡改的成本越高。”卞立平说，因此区块链所记录的碳排放、碳足迹数据也更加真实可靠。
以种植水稻为例，整个生产过程中需要投入农药、肥料、用能、机械、运输等，首先界定核算边界，然后基于江苏省农科院研发的农产品全程质量管理区块链平台获得精准的投入量，再根据LCA法在链上计算出种植流通过程各环节碳排放量，即可对碳足迹进行全程可信监测与精准管理。
未雨绸缪应对贸易保护绿色壁垒
在跨越国境的低碳供应链发展中，很长时间没有一个好的技术手段对碳足迹进行精准跟踪和管理；我国起步相对稍晚，碳足迹核算过程比较粗放、数据准确度和可信度不高。
“如果不能越过这道贸易保护绿色壁垒，我国的贸易格局将受到影响，诸多企业将在国际市场上失去先机。”复旦大学孙领说。
四川天奥空天刘美琦认为，“尤其对于出口制造型企业来说，碳足迹超标产品将被征收高额碳税，因此，亟需一套更优的可信碳足迹管理系统去应对欧美的挑战，在为本国企业服务的同时促进并提高各自低碳发展的国际竞争力。”
胡子江分析，该可信碳足迹管理系统适用性广泛，可用于农业、工业各个生产环节。在国家“双碳”大背景下，加之ESG、EATNS等体系的发展成熟，围绕产业数字化转型、专精特新、智改数转等政策的目标，各行各业、复杂供应链的精细化专业碳管理是未来的刚性需求。
“畜牧业是农业中公认碳排放最高的，未来随着欧美碳关税的实施，肉、奶、毛皮等相关产品的进出口都会受到较大的冲击。如果企业想要在碳约束时代后的全球农产品市场竞争中取得先机，就必须要对碳排放进行精准可信的数据审计与管理，而我们这套技术可以有效解决这些问题。”卞立平说。
不仅如此，根据这套系统，农业企业还能从碳足迹的角度来知道怎样通过改变生产管理方式来节约碳排放，这具有非常重要的应用价值。
卞立平举例说，比如养猪场想用某种高效饲料实现低碳养殖。有了这套系统，就可以计算出更换新饲料后是否能降低碳排放。假如新饲料成本增加，但碳税节省得更多，这样企业就能确定可以使用该种饲料；或者新饲料成本增加，碳排放也同样增加，那就不需要更换原来的饲料。
