武大团队将小龙虾壳“变废为宝”，开发出高附加值产品
武大团队将小龙虾壳“变废为宝”，开发出高附加值产品
在武汉大学，有一支致力于生物质资源绿色高效转化的科研团队。他们从餐桌上常见的小龙虾壳入手，不仅解决了废弃物处理难题，还开发出一系列高附加值产品，为生态环保和乡村振兴注入了科技力量。
夏季是吃虾的“旺季”，一盘盘鲜美的小龙虾让人垂涎欲滴。但享用美食后，堆积如山的虾壳通常会沦为厨余垃圾。在武汉大学，这个团队却将虾壳带进实验室，研究其再利用价值。
小龙虾产业已成为湖北省乡村振兴的示范性产业，但虾壳的浪费问题也不容忽视。小龙虾个大肉少，剥壳去头后，可供食用的虾肉仅占两成，其余部分常被视为废弃物，虾壳甚至在厂区堆积如山。过去，武汉市每年产生近十万吨虾壳剩余，曾造成了严重的环境污染问题。
厂房中堆积的虾壳
武汉大学资源与环境科学学院邓红兵教授带领的“生物质资源绿色高效转化与高值化研发科技创新”团队，发现了虾壳潜在的价值，并针对虾壳的转化与应用开展了一系列研究。
团队主要通过两条途径对虾壳进行再利用：一是原料的直接利用，将虾壳清洗、烘干、磨粉后得到虾壳粉，富含优质蛋白质、钙质、甲壳素等营养成分，是畜禽和水产养殖的重要原料；二是有效成分分离提取，提取虾壳中的甲壳素，其在医药、食品、化妆品、农业等多个领域都有广泛应用。
制作完成的虾壳粉
团队与潜江市的小龙虾企业建立了合作关系，帮助他们在生产中应用虾壳转化技术。一家企业每年即可消化2.5万吨虾壳，提炼1000吨高附加值产品，新增年产值3亿元。围绕甲壳素等系列虾壳提取物，团队还与多家企业合作，开发出止血粉、神经导管、医用敷料等高附加值医用材料，以及细胞培养产品、抗菌保鲜产品、保健食品等精细生物化工制品。
近日，团队还巧妙地通过两步简单酸碱处理，得到具有天然多级结构和丰富官能团的多孔小龙虾壳，并进一步利用其对纳米塑料的物理拦截和氢键/静电相互作用，实现水体中纳米塑料的高效捕获和去除。相关论文发布于《ACS Nano》《Advanced Functional Materials》等国际综合材料领域顶级期刊上。
部分成员毕业时的团队合照
将小龙虾虾壳“变废为宝”的努力，实际上是对生物质的研究与利用。生物质是通过光合作用形成的有机体，包括秸秆、废纸等，是自然界中唯一的有机碳源，可作为化石能源的代替与补充。对生物质的研究，有利于解决能源和环境危机。
在邓红兵教授团队的努力下，完成“华丽转身”的生物质可不只有虾壳。以蚕茧为原料，团队与湖北赛罗生物材料有限公司合作，研制出了“可吸收丝素修复膜”，有效解决了我国种植牙耗材依赖进口、高端医用纤维材料需求紧迫的问题。此外，团队还利用酿酒酵母细胞和纤维素等生物质废物，设计出一种纳米纤维气凝胶，可用于人体肠道和血液的铅去除。
团队从日常的生产生活出发，结合专业知识，一步步实现了对秸秆、木材、蚕茧蚕丝、鱼鳞鱼皮等一系列农林废弃物的综合利用，从而实现经济效益、社会效益、环境效益的统一。
虽然从事着“硬核”的研究，团队内部的氛围却轻松有趣。团队成员均为“80后”、“90后”，年轻、有干劲。邓红兵教授鼓励学生们在做好科研学习的本职工作之余，积极参加音乐会、辩论赛等活动，丰富求学生活。完成课题之外，成员们还会制作化妆品、面膜等日用品自用。学生们自发举办聚会为邓红兵教授庆生，团队师生也曾一同前往长白山考察调研。师生间融洽友爱的氛围，让科研的道路温暖有趣。
团队同样注重人才培养。邓红兵教授曾指导本科生团队完成创赛项目，打造具备很强公益性的虾壳回收模式。团队聘请环卫工人对厨余虾壳进行分拣回收，既实现了虾壳的回收利用，又成功帮扶社会弱势群体增收。项目在2016年“创青春”中航工业全国大学生创业大赛公益创业赛中获得金奖。
此前，邓红兵教授团队成功入选2023年湖北省“楚天英才计划”科技创新团队。未来，团队将继续在生物质资源高质化利用这一领域深入耕耘，重点关注绿色加工与生物质利用的广度、深度、附加值，加快构建废弃物循环利用体系，促进人与自然和谐共生，持续为我国生态文明建设作出贡献。