
團隊合影留念
湖北日報全媒記者 張歆 通訊員 盧衍泰 黃妙 實習生 胡文婕
初生牛犢不怕虎,武漢科技大學一群本科生,研發出藻菌相融的綠色技術路線,有望顛覆目前的凈水產業。
8月23日,湖北日報全媒記者從武漢科技大學獲悉,該校城市建設學院學生陳長青團隊以微藻與生物菌為主要原料,成功研發出可高效凈水的新型藻菌凈水顆粒,該項目在中國國際大學生創新大賽高教主賽道中一舉獲湖北省金獎。研發期間,團隊累計拿到百萬元的啟動資金。
藻菌相融 創新凈水顆粒
水的質量關系人民生命健康。
目前,市面上大多數凈水技術為“活性污泥技術”,即利用污泥中的生物菌,分解水中氮磷有機物等污染物。但是,生物菌在分解污染物時,同時會產生二氧化碳;需要在污泥中通入大量氧氣,為生物菌供能,同時采用化學方法中和與收集二氧化碳,不僅帶來電能、化學藥物等成本消耗,二氧化碳排放等問題,通入氧氣也導致微生物的生物性狀不太穩定。
陳長青介紹,相比傳統技術,藻菌凈水顆粒的優勢在于節能減排,用微藻和生物菌結合,趨利避害。微藻是植物,進行光合作用為生物菌供能,讓生物菌的分解不再需要人工氧氣。同時,微藻的光合作用剛好可以吸收掉生物菌分解產生的二氧化碳,“通過動植物的能量交換,實現了凈水閉環,在光照條件下利用太陽能給整個系統供能,避免了傳統工藝的缺陷。”
雖然在理論上具備可行性,但是研發的難點很多。生物菌和微藻成千上萬,從中配比出凈水效果好的,得讓上百種微生物“過家家”、測效果;同時,污水種類有黑臭水體、市政污水、湖泊水體等,凈水顆粒要向市場推廣,還得有通用性;并且,藻類通常為絲狀絮狀,生物菌是微米級,兩相結合也很難。
學生們不畏艱難,通過大量實驗和篩選,確定采用以變形菌和擬桿菌為主的優勢菌種和以藍藻和小球藻為主的主要藻種,制作產品。為了讓藻、菌結合,陳長青利用了一種胞外聚合物。“如果把藻和菌想象成兩顆糖,如何讓兩顆糖緊密地粘在一起?胞外聚合物就像是糖水,帶有黏性,把藻和菌‘粘’在一起。”陳長青形象地比喻道。
領域內權威專家給出的評價報告顯示,若將該技術產業化替換現有的技術,預計每年至少減少二氧化碳排放2170萬噸,至少節約150億千瓦時電能。

陳長青帶著項目參加路演。
研發兩年累計獲得百萬資金
據悉,整個研發過程歷時2年。除了陳長青外,還有約20名學生參與其中,他們來自給排水科學工程、環境工程、生物技術、材料化學、計算機等專業。
研究過程中,學生們把新型藻菌顆粒凈水項目分解為多個子課題,發揮各自的專業優勢,協同攻關。兩年內,團隊申報獲批7項國家級、省級大學生創新創業訓練計劃項目,獲發明專利授權1項、受理3項,實用新型專利授權4項、受理1項,獲軟著1項,發表論文8篇。每一次微小的科技創新,都為產品的最終呈現打下基礎。
兩年來,通過各類比賽、學校創新創業項目、導師季斌和學生自身出資,項目資金支持達到百萬元,其中學生自身出資約為20萬元。
今年5月,隨著新型藻菌凈水顆粒的研發逐漸成熟,就讀大三的陳長青拿著百萬元的啟動資金,注冊成立了武漢綠材環保科技有限公司。他一邊游說相關企業,為產品找市場,一邊搭建小型的生產線,為產品進行小試和中試,籌備產業化。
在湖北省第十五屆“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽中,陳長青率領團隊斬獲一等獎,產品還入選了青年科技成果轉化對接會,向全國數十家水資源治理相關企業推介產品,收獲許多專家青睞。
為了讓產品及早推向市場,武漢綠材環保科技有限公司奔赴全國各地拉合作,目前已經與杭州數智綠碳科技有限公司等多家企業達成了合作意向。
創業路上,二十出頭的陳長青稱,加班是常態,公司日常開銷、研發投入占據了大部分投入,雖有各方資金支持,公司還尚未實現收支平衡。
“道阻且長,行則將至。我們要讓用戶在用上好水的前提下實現節能減排!”陳長青對未來滿懷信心。

實驗室樣品
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