小龍蝦是長沙人再熟悉不過的夜宵“網紅”了。街頭巷尾隨處可見三五好友圍坐,小龍蝦配啤酒,大快朵頤,不勝美哉。不過我校的科研人員們吃小龍蝦“吃”出了新專利。
2019年6月的一個晚上,交通運輸工程學院呂松濤教授和團隊的師生們在結束了一天緊張的科研學習后,相約去學校東門夜宵。夜宵自然少不了主角——小龍蝦,片刻間一大盆小龍蝦便化為了每人桌前一座座紅色的小山。當大家正打算像往常一樣將龍蝦殼清理掉時,呂松濤教授忽然拋出了個問題:“龍蝦殼經過200℃以上的高溫油爆后還能完好無損,說明其高溫性能相當不錯,如果把它用到基質瀝青里面是不是能提高瀝青的高溫性能呢?”
這個看似不經意間提出的問題,卻正好契合了當前國際上關于生物瀝青(bio-asphalt)的研究熱點,也讓團隊在接下來的時間里更忙碌了。他們進行了大量的調研,了解到龍蝦消費過程會產生大量的龍蝦殼,因為用途有限,除了少量用于生產低價值的水生飼料和生物肥料外,大部分都是直接作為垃圾丟棄掉,由此產生了較為嚴重的環境問題。呂松濤教授及團隊成員們意識到發掘龍蝦殼應用價值的重要意義。
在呂松濤教授的指導下,夏誠東博士帶著郭燕鵬、胡隆兩名碩士開始了將龍蝦殼“變廢為寶”的旅程:首先將經過清洗、去油、烘干處理的龍蝦殼進行研磨,得到粒徑≤0.15mm的粉末,然后將其將入加熱融化后的基質瀝青,并經充分攪拌后得到龍蝦殼粉改性瀝青。通過大量反復的試驗檢測,證明了摻入龍蝦殼粉可以有效改善瀝青的高溫性能。團隊的這一成果已在國際知名期刊(中科院一區期刊,影響影子IF:6.395)《Journal of Cleaner Production》發表并申請了國家發明專利,所開發的道路新材料龍蝦殼生物瀝青(bio-asphalt)對于提升傳統路面材料性能、減少生物廢料對環境的污染等具有重要的意義;同時使看似沒有關聯的學科——生物學和食品科學技術與交通運輸工程得到了一次完美的結合。

(第一步:對龍蝦殼進行清洗、去油、烘干處理)

(第二步:將處理后的蝦殼進行研磨,得到粒徑≤0.15mm的粉末)

(第三步:將龍蝦殼粉末將入加熱融化后的基質瀝青,經充分攪拌后得到龍蝦殼粉改性瀝青)
談起研究的過程,夏誠東博士不無感慨,“基于在道路路面材料方面的長期研究工作基礎,這個項目在技術攻關方面是比較順利的,但是收集龍蝦殼廢料、清洗龍蝦殼的過程是非常‘痛苦’的,經常一蹲就是大半天,常常都是汗流浹背,但是值得高興的是,今后我們吃小龍蝦時可以驕傲地說是在為科研做貢獻。”
據悉,該研究團隊還將在龍蝦殼瀝青混合料低溫性能、疲勞性能、試驗路鋪設等方面持續進行深入研究,讓龍蝦殼這種常見的“廢料”的功能更好地發揮出來,真正做到變廢為寶。

(團隊成果在《Journal of Cleaner Production》發表)
(文/李靜 印山紅 圖/夏誠東 審/田上)