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儀器網 能源環(huán)境】7月2日是全國低碳日。在又一次提出“綠色低碳”主題的背后，是對目前溫室效應發(fā)展趨勢的擔憂。工業(yè)革命以來人類對煤炭、石油等化石燃料的大規(guī)模開放利用，億萬年來埋藏在地層中的碳被大量釋放到大氣層中，溫室氣體的濃度大幅上升，隨之而來的是不斷加劇的溫室效應與日益嚴峻的氣候變化問題。
從冰川消退、海平面上升到氣候事件增加，人類活動造成的嚴重后果正在逐步顯現。節(jié)能減排不是空喊的口號，而是保護人類賴以生存的環(huán)境的必要措施。我國是世界上碳排放量大的國家，2018年排放了137億噸二氧化碳當量，占總排放量的1/4以上。因此我國也承擔了更大的減排責任。而無論是制定合理的減排措施開展有效的減排工作，還是評估減排的效果，都需要準確的碳排放數據。
目前計算碳排放的數據有兩種方法：根據提供的排放因子和核算方法估算或者利用碳排放檢測技術直接進行監(jiān)測。我國采用的方法主要是估算法，然而估算法認為干擾多、誤差大較多等不足無法準確反映我國實際的碳排放情況。隨著檢測技術的發(fā)展，碳排放在線監(jiān)測系統(tǒng)開始得到更多的應用。
一般的大氣監(jiān)測主要以氮氧化物、SO2、CO或者VOCs等環(huán)境污染物為對象，而CO2、CH4等溫室氣體的檢測技術較為落后，目前的碳排放檢測技術主要是基于有害氣體的相關研究成果而逐步發(fā)展起來的。碳排放的指標是CO2排放量，因此碳排放檢測技術主要針對的也是廢氣排放中的CO2含量。
當前在企業(yè)生產過程中使用的連續(xù)在線檢測技術主要是光學檢測技術。光學檢測技術以光電檢測技術和計算機技術為基礎，根據分子吸收
光譜的原理，利用光強被氣體吸收的程度來計算待測氣體的濃度。常見的光學檢測技術有差分吸收
激光雷達技術(DIAL)、差分光學吸收光譜技術(DOAS)、非分散紅外檢測技術(NDIR)、可調諧半導體激光吸收光譜技術(TDLAS)等。這些光學檢測技術不僅具有可靠的測量精度，而且相應時間短、可非接觸測量，還能實現高溫、高粉塵、強腐蝕性等工業(yè)現場環(huán)境下的CO2在線檢測。
雖然部分技術已經實現了對CO2的定量分析，但是由于發(fā)展時間較短，CO2在線檢測技術也有很多不足。例如NDIR無法消除碳氫化合物和水氣的干擾，需要對被測樣品進行預處理，會延長響應時間；DIAL難以應用于空氣環(huán)境復雜的工業(yè)現場；TDLAS會受到工業(yè)現場飛灰的阻隔及對反射鏡面和接收鏡面的污染腐蝕，還有震動導致探測器與激光偏離等情況很大的影響等。
自2013年以來，我國陸續(xù)啟動了七個試點碳市場，預計全國碳市場不久也將開始正式運行。碳排放權交易體系將對我國電力、工業(yè)、民航、建筑、交通等多個行業(yè)產生巨大影響，與此同時，碳排放量的準確檢測也顯得更為重要。碳排放檢測技術面臨著更高的要求，還需要更進一步的發(fā)展。
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