本發明涉及節能減排計量評估方法的，特別是碳足跡計算的。

背景技術：

1、面對全球溫室氣體過度排放及其帶來的嚴重問題（如氣候變化和全球變暖），國際社會已經提出了多種解決策略；目前，已有多個國家通過《巴黎氣候變化協定》且承諾到2050年實現碳中和，我國也在第75界聯合國大會上正式提出了“雙碳”的目標。

2、?膜工業是一種利用膜技術進行物質分離、提純和濃縮的工業領域；膜工業的核心在于利用膜的選擇性分離功能，通過物理阻隔的方式，實現液體或氣體中不同組分的分離（這種技術不需要發生相的變化或添加助劑）；但是，工業化的膜生產不僅需要消耗大量能源和有毒化學品，還會排放大量的溫室氣體，從而給環境和可持續發展帶來了巨大壓力。

3、隨著膜工業的發展，越來越多的科研人員運用不同的方法對膜的合成過程中的環境問題進行了研究；例如，flavie?prézélus（modeling?equations?and?dataset?of?modelparameters?for?ultrafiltration?membrane?fabrication[j].?data?in?brief,?2020,33.）對醋酸纖維素超濾膜生產過程的nmp（溶劑）和甘油（預處理液）的碳排放情況進行了系統的環境評價，且制定了一種綠色膜制造的決策工具；teow（integrated?assessment?ofenvironmental?and?economic?performance?of?chemical?products?using?analytichierarchy?process?approach[j].?chinese?journal?of?chemical?engineering,?2007,15(1):?81-87.）通過電力消耗、工藝水的利用和naoh的使用分析了現階段集成膜處理系統的環境負荷現狀，并對于四個主要生命周期影響類別（氣候變化、陸地酸化、富營養化和人類毒性）進行了評價；李（?carbon?emission?calculations?and?reductions?in?membranewater?treatment:?a?review[j].?acs?es&t?water,?2023,?4(1):?20-32.）等通過明確膜技術的溫室氣體排放邊界及核算方法，提出了膜技術減少排放量的有效途徑；然而，傳統的核算方法由于基本上均沒有確定膜生產的操作條件和原材料對環境可能產生的影響，缺乏從全生命周期角度對復合膜生產過程的碳排放進行量化，從而導致核算結果不夠全面而嚴謹。

4、此外，在“雙碳”目標和“邊境碳關稅”政策的疊加下，低碳的理念也逐漸由工業領域影響到學術領域；如何減少由科研活動引起的溫室氣體排放（以及更廣泛的產品碳足跡）已經逐漸成為科學界的道德責任（事實上，學術界在產生和傳播“雙碳”這一主題的知識發揮著重要作用）；然而，目前很少有學者對膜的學術研究活動產生的溫室氣體排放量進行研究。

技術實現思路

1、本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出膜產品的碳足跡計算方法，可全面量化膜產品在其整個生命周期內所產生的溫室氣體排放，十分適合高校實驗室的小規模膜產品的碳足跡計算。

2、為實現上述目的，本發明提出了膜產品的碳足跡計算方法，包括如下步驟：

3、步驟1，在膜產品的生命周期內確定碳足跡的系統邊界；

4、步驟2，在系統邊界內將碳足跡劃分為原料獲取階段、運輸階段和合成階段；

5、步驟3，分別確定在原料獲取階段、運輸階段和合成階段的溫室氣體排放因子并構建碳排放公式；

6、步驟4，通過各階段的碳排放公式獲取膜產品的碳足跡。

7、作為優選，利用公式（1）量化原料獲取階段的碳足跡；

8、????（1）；

9、在公式（1）中，cm為所有的原料輸入產生的溫室氣體排放量；mi為第?i?種原料的消耗量；efi1為第?i?種原料的溫室氣體排放因子；此外，cm的單位為千克二氧化碳當量，mi的單位為千克（kg），efi1的單位為千克二氧化碳當量/千克。

10、作為優選，利用公式（2）量化運輸階段的碳足跡；

11、????（2）；

12、在公式（2）中，ct為在運輸過程中因能源消耗所產生的溫室氣體排放量；ti為第?i類交通工具平均每公里所消耗的能源量；di為第?i?類交通工具的運輸距離；efi,2為第?i類交通工具的溫室氣體排放因子；此外，ct的單位為，ti的單位為kg，di的單位為公里（km），efi,2的單位為千克二氧化碳當量/千克千米。

13、作為優選，利用公式（3）量化合成階段的碳足跡；

14、????（3）；

15、在公式（3）中，cp為在合成過程中因能源消耗所產生的溫室氣體排放量；ei為第?i類能源的消耗量；efi3為第?i?類能源的溫室氣體排放因子；此外，cp的單位為，ei的單位為kg，efi3的單位為。

16、作為優選，所述原料獲取階段包括化學品主料供給環節以及化學品輔料供給環節，所述運輸階段包括化學品主料和化學品輔料運輸環節以及儀器設備運輸環節，所述合成階段包括水耗環節和電耗環節。

17、作為優選，水耗環節的溫室氣體排放因子選自ecoinvent?3.0超純水市場平均值上游數據庫，電耗環節的溫室氣體排放因子選自ecoinvent?3.0聯合發電平均值數據庫。

18、本發明的有益效果：

19、針對現有的膜產品碳足跡計算過程中系統邊界劃分不全面（清單完整性不足）、膜產品各階段碳足跡量化模型的缺失以及實驗室學術研究活動碳足跡研究方法缺失，本發明基于lca方法，根據膜產品合成的全生命周期流程，建立了一種膜產品合成的全生命周期碳足跡模型測算方法，可通過對膜產品合成工藝中原料獲取階段、運輸階段和合成階段的碳足跡分別量化，從而規范每個階段碳足跡的計算方法；本方法可用于高校實驗室膜產品的小試合成工藝的環境碳排放分析，從而準確評估合成流程中化學品、能源和水耗等的投入對環境排放的貢獻，以期為低碳研究轉型的化學實驗室提供數據參考，最終改善環境戰略，并對復合膜合成操作條件采取行動，使得改善后的技術和經濟可行性研究被納入膜工藝的全面生態設計中。

20、本發明的特征及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。

技術特征：

1.膜產品的碳足跡計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權利要求1所述的膜產品的碳足跡計算方法，其特征在于：利用公式（1）量化原料獲取階段的碳足跡；

3.如權利要求1所述的膜產品的碳足跡計算方法，其特征在于：利用公式（2）量化運輸階段的碳足跡；

4.如權利要求1所述的膜產品的碳足跡計算方法，其特征在于：利用公式（3）量化合成階段的碳足跡；

5.如權利要求1至4中任一項所述的膜產品的碳足跡計算方法，其特征在于：所述原料獲取階段包括化學品主料供給環節以及化學品輔料供給環節，所述運輸階段包括化學品主料和化學品輔料運輸環節以及儀器設備運輸環節，所述合成階段包括水耗環節和電耗環節。

6.如權利要求5所述的膜產品的碳足跡計算方法，其特征在于：水耗環節的溫室氣體排放因子選自ecoinvent?3.0超純水市場平均值上游數據庫，電耗環節的溫室氣體排放因子選自ecoinvent?3.0聯合發電平均值數據庫。

技術總結
本發明公開了膜產品的碳足跡計算方法，包括步驟1，在膜產品的生命周期內確定碳足跡的系統邊界；步驟2，在系統邊界內將碳足跡劃分為原料獲取階段、運輸階段和合成階段；步驟3，分別確定在原料獲取階段、運輸階段和合成階段的溫室氣體排放因子并構建碳排放公式；步驟4，通過各階段的碳排放公式獲取膜產品的碳足跡；本發明可全面量化膜產品在其整個生命周期內所產生的溫室氣體排放，十分適合高校實驗室的小規模膜產品的碳足跡計算。

技術研發人員：劉含笑,林熙,于立元,崔盈,劉美玲,孫立
受保護的技術使用者：浙江菲達環?？萍脊煞萦邢薰?br/>技術研發日：
技術公布日：2025/4/28