中國(guó)國(guó)際大學(xué)生創(chuàng)新大賽:黑科技養(yǎng)魚?這群華科人有“膜”法!
【ZiDongHua之方案應(yīng)用場(chǎng)收錄關(guān)鍵詞:華中科技大學(xué) 鄉(xiāng)村振興 智慧農(nóng)業(yè)】
黑科技養(yǎng)魚?這群華科人有“膜”法!
在武漢東山的一個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖基地
“把論文寫在祖國(guó)大地上”
的錚錚誓言
赫然掛在墻面上
那是我校生命學(xué)院“魚多康”團(tuán)隊(duì)
一群年輕人的心聲
用自己的技術(shù)解決
循環(huán)水養(yǎng)殖面臨的
嚴(yán)重水質(zhì)問(wèn)題
實(shí)現(xiàn)“漁業(yè)興、漁村美、漁民富”
讓中國(guó)“膜”法成為
漁業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的“新質(zhì)生產(chǎn)力”
這群HUSTer是如何做到的?
一起來(lái)看——
日前,在中國(guó)國(guó)際大學(xué)生創(chuàng)新大賽(2024)總決賽上,我校生命學(xué)院“魚多康”團(tuán)隊(duì)?wèi){借自主研發(fā)的IEM電解隔膜和首創(chuàng)的基于隔膜電解的德浦(DEPO)凈水系統(tǒng),獲得“青年紅色筑夢(mèng)之旅”賽道金獎(jiǎng)。
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的種子在8年前就已經(jīng)生根發(fā)芽。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)始人、生命學(xué)院博士生李亞武那時(shí)剛剛讀研一,在第二屆“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽總決賽現(xiàn)場(chǎng)觀賽時(shí),他深受震撼,“我也想主導(dǎo)一個(gè)項(xiàng)目,真正改善百姓生活、打通產(chǎn)業(yè)最后一公里。”
愛(ài)好養(yǎng)魚的李亞武開(kāi)始琢磨起來(lái)——近年來(lái),養(yǎng)殖環(huán)境逐年惡化,傳統(tǒng)的土塘養(yǎng)殖密度低、占用耕地,過(guò)度用藥造成食品安全隱患,排放污水嚴(yán)重影響周邊生態(tài)。相比之下,循環(huán)水養(yǎng)殖具有養(yǎng)殖密度大、水產(chǎn)品存活率更高的優(yōu)勢(shì),但卻面臨如何高效可控凈水的問(wèn)題。
如何促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展?這成為縈繞在李亞武心頭的一道難題。
李亞武開(kāi)始嘗試傳統(tǒng)電化學(xué)凈水方法,但效果不如人意。2021年,在課題研究中的一個(gè)偶然啟發(fā),讓他將用于組織修復(fù)的納米材料用作電解隔膜材料。這種凈水方法效果明顯,且在水處理領(lǐng)域還沒(méi)有應(yīng)用,這便是IEM隔膜材料的雛形。于是,李亞武萌生了創(chuàng)業(yè)的想法。
李亞武找到了同樣有生命學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)背景的我校2013級(jí)校友張子昂。與李亞武一樣,張子昂也有一個(gè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)夢(mèng)。本科時(shí)期,他就加入了學(xué)校Dian團(tuán)隊(duì),并在Dian團(tuán)隊(duì)創(chuàng)始人、“創(chuàng)業(yè)紅娘”劉玉教授的指導(dǎo)下得到了多方面鍛煉。兩人一拍即合,立刻開(kāi)始行動(dòng),組建了一支志同道合、緊密協(xié)作、富有創(chuàng)新活力的團(tuán)隊(duì)。
團(tuán)隊(duì)對(duì)納米隔膜的各項(xiàng)性能進(jìn)行了全面測(cè)試,經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)積累和分析,確定了可行性。他們分工合作,張子昂對(duì)設(shè)備與水體接觸部分的材質(zhì)選擇和結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,為設(shè)備的生物兼容性和安全性等提供關(guān)鍵支持;其他成員則各展所長(zhǎng),確保每個(gè)零部件都能達(dá)到最佳的穩(wěn)定性和耐用性。
經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)調(diào)整,在不斷嘗試和創(chuàng)新中,團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出隔膜電解凈水設(shè)備,通過(guò)精確調(diào)控電流大小和電解方向,實(shí)現(xiàn)了在小型循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中水體的凈化和循環(huán)利用。與傳統(tǒng)的生物過(guò)濾法相比,該方法設(shè)備占地小、一機(jī)多用且不產(chǎn)生二次污染,符合綠色環(huán)保的理念,實(shí)現(xiàn)了可觀的養(yǎng)殖效果。
圖為2022年團(tuán)隊(duì)在出租屋內(nèi)搭建出隔膜電解養(yǎng)殖的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
研發(fā)出小型設(shè)備只是第一步,團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的漁業(yè)生產(chǎn)中,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工廠化養(yǎng)殖。“稀魚密養(yǎng)、增產(chǎn)增效、環(huán)境友好、智能可控,才是我們最終想要達(dá)到的目標(biāo)。”在這一過(guò)程中,他們面臨諸多挑戰(zhàn)——缺乏中試場(chǎng)地是技術(shù)推廣的瓶頸,要找到符合工廠化養(yǎng)殖要求的大型場(chǎng)地;好不容易解決了場(chǎng)地問(wèn)題,資金緊張的問(wèn)題接踵而來(lái)……
建設(shè)場(chǎng)地、籌措資金、改進(jìn)設(shè)備……他們?nèi)找箞?jiān)守在基地,經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次試驗(yàn)和調(diào)整,終于將小型凈水設(shè)備升級(jí)為大型循環(huán)水養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)。
圖為養(yǎng)殖基地內(nèi)的凈水設(shè)備和集約化養(yǎng)殖桶。
如今,走進(jìn)養(yǎng)殖基地,十余個(gè)集約化養(yǎng)殖桶整齊排列在一起,桶深1.5米,直徑3米至6米,隨著飼料被投放進(jìn)去,無(wú)數(shù)條小鱸魚蜂擁而上,大口吃食。所有養(yǎng)殖桶都通過(guò)管道連接,養(yǎng)殖尾水經(jīng)過(guò)管道流入位于另一端的德浦電化學(xué)凈水系統(tǒng)。該系統(tǒng)可通過(guò)電遷移脫氮技術(shù)處理殘餌、糞便造成的氨氮;而電化學(xué)氧化過(guò)程中產(chǎn)生的活性氧化物則可以解決細(xì)菌感染問(wèn)題,提高水產(chǎn)品品質(zhì)并防止病害。分離氨氮、降低亞硝酸鹽和COD、消毒抑菌、分離蛋白質(zhì)、去除水中重金屬離子、輔助增氧……德浦凈水系統(tǒng)功能強(qiáng)大。經(jīng)處理后的養(yǎng)殖水重新流回魚池循環(huán),實(shí)現(xiàn)綠色養(yǎng)殖。
“省水節(jié)地少污染,這是我們最大的優(yōu)勢(shì)。”裝上這一凈水系統(tǒng)后,養(yǎng)殖換水量可減少85%,養(yǎng)殖密度和傳統(tǒng)土塘相比提高30倍,養(yǎng)殖過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染也大大降低,實(shí)現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”。
養(yǎng)殖基地建成后,慕名前來(lái)參觀學(xué)習(xí)的養(yǎng)殖戶絡(luò)繹不絕,“鱇浪魚王”殷樹茂是其中之一。鱇浪魚是云南當(dāng)?shù)匾环N瀕臨滅絕的高原土著魚,對(duì)水質(zhì)要求非常高。了解德浦系統(tǒng)后,殷樹茂與團(tuán)隊(duì)展開(kāi)了深度合作。團(tuán)隊(duì)根據(jù)鱇浪魚的習(xí)性,專門設(shè)計(jì)了旋流式循環(huán)水系統(tǒng),保障其優(yōu)良生長(zhǎng)環(huán)境。團(tuán)隊(duì)還承接了全國(guó)首個(gè)基于德浦系統(tǒng)的鱇浪魚保種繁育基地的實(shí)施工程,短短半年時(shí)間就完成設(shè)計(jì)施工并投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。
圖為團(tuán)隊(duì)為鱇浪魚循環(huán)水養(yǎng)殖基地安裝調(diào)試系統(tǒng)。
目前,德浦系統(tǒng)已銷至全國(guó)10個(gè)省市地區(qū),訂單金額累計(jì)超數(shù)百萬(wàn)元。2024年9月,設(shè)備在國(guó)際漁博會(huì)展出,反響熱烈。團(tuán)隊(duì)還作為智慧漁業(yè)的典范企業(yè)收到鄉(xiāng)村振興局邀請(qǐng),參加第二十六屆中國(guó)國(guó)際高新技術(shù)成果交流會(huì)智慧農(nóng)業(yè)及數(shù)字鄉(xiāng)村展。
圖為李亞武接受中央電視臺(tái)《見(jiàn)證非凡》欄目專訪。
“創(chuàng)新是人類進(jìn)步的源泉,青年是創(chuàng)新的重要生力軍。”看到習(xí)近平總書記回信勉勵(lì)中國(guó)國(guó)際大學(xué)生創(chuàng)新大賽參賽學(xué)生代表,團(tuán)隊(duì)成員們激動(dòng)萬(wàn)分,也感到使命在肩。獲得金獎(jiǎng),是對(duì)大家多年來(lái)努力和創(chuàng)新的認(rèn)可,卻并不是他們的終點(diǎn)。立足國(guó)家戰(zhàn)略、深耕核心技術(shù)、服務(wù)社會(huì)大眾,是團(tuán)隊(duì)的核心價(jià)值觀。通過(guò)不斷創(chuàng)新和研發(fā),推動(dòng)電化學(xué)技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖、水處理、消毒等領(lǐng)域應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)智能化、可持續(xù)的發(fā)展,是團(tuán)隊(duì)不懈追求的企業(yè)使命。
團(tuán)隊(duì)助力漁業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)夢(mèng)想開(kāi)花之時(shí),拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的累累碩果也應(yīng)運(yùn)而生。多年來(lái),生命學(xué)院秉承“以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促創(chuàng)”的雙創(chuàng)教育工作理念,構(gòu)建“三早進(jìn)三保障”雙創(chuàng)教育協(xié)同育人長(zhǎng)效機(jī)制,不斷完善科創(chuàng)育人體系、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,將雙創(chuàng)教育融入人才培養(yǎng)全過(guò)程。學(xué)院黨委書記劉筆鋒和院長(zhǎng)劉劍峰表示,學(xué)院將面向人民生命健康,夯實(shí)師生科教興國(guó)和鄉(xiāng)村振興的理想信念與使命擔(dān)當(dāng),全方位提升雙創(chuàng)教育水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量,帶領(lǐng)廣大生命學(xué)子為中國(guó)式現(xiàn)代化挺膺擔(dān)當(dāng)貢獻(xiàn)青春力量。
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