在湖北，小龍蝦的美味飄香全國，每年約130萬噸小龍蝦滿足了食客的味蕾，但其中有近100萬噸蝦殼面臨被丟棄的命運。

如今，在華中農業大學工學院研究員劉培文及其團隊的不懈探索下，這些堆積如山、無人問津的蝦殼，正“變廢為寶”，被成功轉化為高性能納米晶體、醫用止血原料、功能高蛋白質輔料等高附加值產品，每年創造的產值預計突破億元。

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零污染“淘”出高純度納米晶

蝦殼中含有20%至30%的天然高分子材料——甲殼素，廣泛應用于醫療、環保、工業等多個領域。但將其進一步提純并制備成甲殼素納米晶，卻是一項技術難題。

常用的提取技術如酸水解法，存在設備成本高、水資源浪費嚴重、產品穩定性差等諸多問題。又或是TEMPO氧化法，反應物毒性大、污染重，成本高達2萬元/公斤。

劉培文團隊大膽創新，研發出具有自主知識產權的結構選擇性氧化技術。該技術通過弱堿液浸泡與溫和攪拌，將甲殼素選擇性氧化并剝離成納米晶，最后再提純即可得到穩定的產品。

整個反應過程在常溫常壓條件下就能完成，所有堿液經中和回收后還可循環使用，真正實現了綠色環保零污染。

該技術制備的甲殼素納米晶品質出眾，三年內都不會出現沉淀物，產品批次穩定性極佳，成本更是大幅降低至2500元/公斤。

甲殼素納米晶在水中呈現出乳白色、半透明的乳狀液體狀態，在透射電鏡下可觀察到其表面形貌呈尖刺狀。它質量極輕，但分子強度卻比陶瓷還硬，憑借“輕質高強”的特性，被譽為“工業味精”，在多種工業產品中可顯著提升性能。

比如，在卷煙紙生產中，添加甲殼素納米晶后，既能增強紙張硬度，又不會增加質量，能精準控制紙張燃燒速度；用于油漆油墨時，能使上色效率提升30%，還能增強油漆的光澤、抗裂性和抗菌能力，甚至可以吸附甲醛；在電池隔膜領域，它能強化離子傳輸效率、提升隔膜抗皺強度，有效降低電池短路風險。

“目前，我們已與部分車企展開業務對接，電池隔膜或將成為我們未來重點發展的下游方向。”劉培文介紹，“此外，我們還與油漆、化妝品等領域的多家企業開展新產品研發。”

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讓“廢殼”闖出億元新天地

“農業廢棄物資源化，必須跨越綠色轉化這道坎。”2021年，從德國哥廷根大學學成歸國的劉培文，帶著國際前沿的生物質化學研究經驗投身農業廢棄物轉化領域，深入蝦殼堆里探索農業廢棄物資源化利用的新路徑。

作為湖北省小龍蝦產業鏈精深加工專家組組長，他帶領團隊常年奔波在加工廠、實驗室和田間地頭，在洪山區建成噸級蝦殼資源化示范基地，將創新技術投入實踐，助力潛江、洪山等地企業年回收蝦殼超數萬噸，真正實現農業廢棄物的“吃干榨凈”。

去年9月，劉培文創立生材智造科技公司，搭建900平方米的實驗室，實現首批產品研發落地，每批產量10公斤，售價高達20萬元。今年，2000多平方米的生產線已在咸寧嘉魚落成。

“甲殼素納米晶研發目前最大的問題是下游市場不通暢，對于可應用的各類產業鏈場景，還屬于‘生面孔’。”劉培文坦言，“我們現在先瞄準科研市場，以前科研領域購買甲殼素納米晶的價格高達6萬元/公斤，而我們的產品將價格降低了6成，這部分市場將有約3000萬元的營收。”

洪山區對高校科研成果轉化的大力支持，為項目發展注入強勁動能。該項目入選洪山區第二批“先投后股”支持名單，獲得200萬元投資資金。

“政府不僅給了啟動資金，還幫我們開拓市場。”劉培文感激地說道。未來，公司將全力推出甲殼素納米晶、甲殼素納米纖維等主力產品，以高質低價的優勢進軍全國市場，力爭2至3年內實現年營收破億元的目標。

文章來源：湖北日報

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