近日，美國能源部先進能源研究計劃署（ARPA-E）宣布投入1650萬美元，支持“農(nóng)業(yè)資源和管理中的可再生交通燃料監(jiān)測和分析系統(tǒng)”（SMARTFARM）計劃下的6個研究項目，旨在開發(fā)與生物原料生產(chǎn)相關的溫室氣體排放現(xiàn)場量化技術，以更有效地支持生物燃料供應鏈，并確保碳市場能夠激勵生產(chǎn)商改進原料生產(chǎn)效率和碳管理。
具體項目如下：
（1）開發(fā)一種商業(yè)解決方案SYMFONI，以評估單個地塊的土壤有機碳和一氧化二氮（N2O）的動態(tài)排放情況。該解決方案能夠實現(xiàn)規(guī)模放大，以實現(xiàn)對區(qū)域內每個地塊的評估。SYMFONI是一個集成機載衛(wèi)星遙感、過程建模、深度學習、大氣反演、傳感和高性能計算的“系統(tǒng)體系”解決方案。（450萬美元）
（2）開發(fā)和部署一種埋入土壤中的分布式碳傳感器系統(tǒng)，能夠以超低的運行成本探測多個深度的碳通量。該傳感器將提供高精度和實時的決策數(shù)據(jù)，用于經(jīng)濟高效的碳去除、封存和管理。（190萬美元）
（3）開發(fā)一個土壤碳測量和監(jiān)測綜合系統(tǒng)，以滿足當前和未來農(nóng)業(yè)碳市場的需求。該系統(tǒng)將包括三個主要組成部分：現(xiàn)場測量硬件、選擇測量點的優(yōu)化空間采樣算法、利用國家土壤光譜庫現(xiàn)有基礎設施的機器學習校準。該系統(tǒng)將實現(xiàn)對土壤碳儲量的快速、無損測量。（325萬美元）
（4）開發(fā)能夠量化N2O排放量的智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種自主傳感系統(tǒng)，使用大氣激光成像技術以高時間和空間分辨率監(jiān)測整個生長季農(nóng)田內不均勻的N2O排放，指導將農(nóng)業(yè)作物生產(chǎn)對氣候變化影響和環(huán)境危害降至最低的做法。（300萬美元）
（5）開發(fā)一種低成本農(nóng)田N2O排放測量系統(tǒng)，利用安裝在無人機上的激光傳感器來檢測農(nóng)田中的N2O排放。傳感器的測量結果將與人工智能軟件相結合并進行處理，以準確測量整個生長季特定農(nóng)田的N2O排放量，為農(nóng)民種植生物經(jīng)濟原料作物提供切實可行的激勵措施，以改善耕作方式，減少溫室氣體排放。（197萬美元）
（6）將建造、驗證和示范一個用于測量田間土壤碳和N2O排放的可靠且經(jīng)濟有效的集成系統(tǒng)，該系統(tǒng)由四個部分組成：現(xiàn)場采樣和測量系統(tǒng)；改進土壤碳和溫室氣體排放量化的過程建模；用于量化模型不確定性的詳細模型驗證系統(tǒng)；用于大規(guī)模實施該系統(tǒng)的操作平臺。（184萬美元）
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