榮獲2019年度湖北省科學技術進步一等獎的“高性能碳化硅陶瓷膜制備成套技術與產(chǎn)業(yè)化”,從立項到研發(fā)、完善、轉化,形成產(chǎn)業(yè),歷時8年。追蹤其立項的背景,探尋促成這項成果成功產(chǎn)業(yè)化的原因,以期對提升“錢變紙”和“紙變錢”兩種能力有所啟迪。
烏黑渾濁的工業(yè)廢水,流經(jīng)一組碳化硅陶瓷膜裝置后,立即變得清澈潔凈。3月9日,在位于黃岡化工園區(qū)的中船重工黃岡貴金屬有限公司水處理車間,湖北日報全媒記者目睹了這一幕。
這家在鄂央企的產(chǎn)品硝酸銀年銷量位居國內(nèi)前列,遠銷亞洲、歐洲等地。該公司工藝保障部副部長陳超介紹,公司每天產(chǎn)生廢水約60噸,曾使用蒸發(fā)結晶方式處理廢水,處理過程中管道堵塞,還存在安全隱患。2019年10月安裝這組碳化硅陶瓷膜裝置后,難題得到解決。
指著裝置中的一組部件,陳超介紹,它能將工業(yè)廢水中的PVP成分攔截提純,過濾液再經(jīng)過第二組部件反滲透膜裝置濃縮后,進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)結晶,達到處理廢水的目標,“這組裝置,讓公司廢水由每天60噸減少為6噸,每年節(jié)約3000多萬元成本,性價比非常高。”陳超笑著說。
這個碳化硅陶瓷膜裝置,產(chǎn)自湖北迪潔膜科技公司;其核心技術成果,出自武漢工程大學徐慢教授團隊、獲2019年度湖北省科學技術進步一等獎,至今仍在國內(nèi)乃至世界固液分離領域保持技術領先。
市場需求就是科研人員的責任
3月9日下午,在位于鄂州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的湖北迪潔膜科技公司生產(chǎn)車間內(nèi),徐慢教授一一介紹了生產(chǎn)全流程。記者很感興趣的碳化硅陶瓷膜,乍一看毫不起眼,不過是一根長1.2米、直徑4厘米,橫截面布滿小孔貌似小蜂窩煤的“黑管子”。“管子表面看起來光滑吧,其實上面布滿了肉眼看不見的小孔。”徐教授將其比作“篩子”:原料液或含塵空氣在壓力作用下,在膜管內(nèi)高速流動,繼而純凈的空氣或液體從膜中汩汩流出,顆粒物被膜截留,從而達到分離、純化、濃縮效果。這其中應用了當前最先進的膜分離技術。
這些“篩孔”,直徑從0.04微米、0.1微米、0.5微米,到1微米、3微米都有,相當于頭發(fā)絲的千分之一至萬分之一之間。這看似普通的“篩子”,經(jīng)特殊工藝高溫燒制而成,能讓過濾網(wǎng)在高腐蝕性、易沉積等環(huán)境下,有效過濾掉有害物質。
這個成果從立項到研發(fā)、完善、轉化,徐慢教授團隊耗時8年。
時光回到2013年。那年,徐慢帶隊到深圳一家企業(yè)考察,這家企業(yè)廢水處理產(chǎn)品依賴進口,價高且效率低。而在當時,國內(nèi)在膜分離工藝方面,成品做得好的是另一種陶瓷膜,但其耐強堿性不夠,通量也不夠,影響用戶的經(jīng)營成本和生產(chǎn)效率。
長期從事這一行業(yè)技術研究的徐慢敏銳地發(fā)現(xiàn),固液分離技術和裝備市場需求大,但有技術瓶頸。
“科研選題一定要準確,必須一切為了生產(chǎn)的需求、市場的需求。”憶及當初立項,徐慢語氣堅定。何況,他有足夠的底氣:多年來,學校在碳化硅陶瓷材料方面有深厚的專業(yè)積累和科研成果;碳化硅陶瓷膜具備耐酸堿、耐高溫、通量大、易清洗的優(yōu)異性能,應用十分廣泛:不僅可處理工業(yè)廢水,還能應用在飲用水、食品、醫(yī)藥、化學品、采礦等領域。
立項,組織科研攻關,4年后,“碳化硅陶瓷膜產(chǎn)業(yè)化研究”成果瓜熟蒂落,產(chǎn)生了“一種孔隙率可控的多孔碳化硅陶瓷的制備方法”等8項發(fā)明專利。
多方呵護 共促科研成果產(chǎn)業(yè)化
“解決了技術難題,讓科研成果從實驗品變?yōu)楫a(chǎn)品,仍有很長的路要走。”徐慢說,按照預估,碳化硅陶瓷膜想要實現(xiàn)量產(chǎn),硬件投入動輒需數(shù)千萬元。
徐慢團隊是幸運的。
遇到了好政策。2014年初,省政府《促進高校、院所科技成果轉化暫行辦法》出臺,對科技成果類無形資產(chǎn)處置方式和成果轉化收益分配機制進行重大改革,賦予科研團隊研發(fā)成果的使用權、經(jīng)營權、處置權和收益權。其中規(guī)定:“高校、院所研發(fā)團隊在鄂實施科技成果轉化、轉讓的收益,其所得不得低于70%,最高可達99%”,開全國先河。2016年10月,《湖北省自主創(chuàng)新促進條例》施行,對產(chǎn)權清晰的科技成果轉化提供更優(yōu)分配方案,鼓勵研發(fā)人員以專利入股。
學校相當給力。武漢工程大學很大方,按照省里有關政策的頂格標準獎勵徐慢教授團隊。這筆獎勵,徐慢團隊全部投入到成果轉化中。
政府全力支持。碳化硅陶瓷膜研究成果,于2016年被謀求轉型發(fā)展的鄂州市相中。雙方一拍即合,該市政府全資投資公司——鄂州市昌達資產(chǎn)經(jīng)營有限公司投資3800萬元,徐慢團隊以技術及專利作價2128萬元技術入股,共同在鄂州組建湖北迪潔膜科技有限責任公司,共促碳化硅陶瓷膜技術成果轉化。不僅一下子拿出幾千萬元,幾年來,鄂州市科技局、鄂州市昌達資產(chǎn)經(jīng)營有限公司對湖北迪潔膜科技公司關愛有加,協(xié)調市里各方面,跑省有關部門,甚至公司年輕人的婚姻都操心。“沒有鄂州的支持,不可能有公司的今天!”徐慢感慨地說。
錨定目標 將進軍汽固分離領域
2017年3月正式投產(chǎn)的迪潔膜科技公司,當年銷售額100萬元,2018年200萬元,2019年700萬元,2020年達1500萬元,預計今年將超過7000萬元。
公司形勢越來越好,產(chǎn)品供不應求,不僅暢銷國內(nèi),還遠銷美國、德國等地。“今年春節(jié)車間都在加班,實在忙不過來。”公司總經(jīng)理馮鏡宇笑言道。
70后馮鏡宇,曾是陜西一位油品生意人,主要代理進口品牌液壓油、清洗液。2017年,他在網(wǎng)絡上看到徐慢教授團隊的“碳化硅陶瓷膜產(chǎn)業(yè)化”信息,采購了迪潔膜科技公司第一臺碳化硅陶瓷膜組合裝備(據(jù)用戶需要,由若干“黑管子”組裝而成),安裝在陜西一家車企用于處理危廢,使這家企業(yè)處理危廢年成本從700萬元下降到100萬元。經(jīng)過多年市場摸爬滾打,馮鏡宇認定了碳化硅陶瓷膜的前景,去年他通過購買股權加入迪潔膜科技公司共同創(chuàng)業(yè),被委任總經(jīng)理,負責公司營銷。
為滿足市場需要,迪潔膜科技公司在一期年產(chǎn)2萬平方米碳化硅陶瓷膜生產(chǎn)線基礎上,投資1億元的二期車間里,正在建設兩條現(xiàn)代化生產(chǎn)線,分別將于4月、7月投產(chǎn),建成后年產(chǎn)量將提高3倍。“公司去年基本實現(xiàn)盈虧平衡,今年情況應該不錯。”徐慢自信地說。
下一步將如何打算?
“一是將碳化硅陶瓷膜技術應用到汽固分離領域,生產(chǎn)能過濾汽車尾氣排放的相關產(chǎn)品;二是進一步縮小碳化硅陶瓷膜孔徑,從微濾級別達到納濾級別,提升產(chǎn)品性能,為不同企業(yè)提供定制服務;三是著手準備,謀劃公司上市。”徐慢不假思索地回答。
“原始創(chuàng)新‘0到1’突破非常艱難,但是‘1到N’非常迅速。”回首8年來的創(chuàng)新歷程,徐慢這樣總結。