2016年4月16日,悦众咨询首席专家张德伟与合伙人王彦博教授亲赴营口沿海产业基地实地考察,与辽宁东奥科技公司进行战略研讨与会晤。
2016年4月16日,应辽宁省科技厅生产力发展促进中心主任英杰先生之邀,悦众首席咨询专家张德伟与高级合伙人王彦博教授一同前往辽宁营口市沿海产业基地进行项目考察,本次重点关注和研讨了辽宁东奥科技有限公司的绿色环保高科技项目——全球首款硅藻生态装饰板材,该项目在辽宁省科技厅生产力中心的大力支持下,组织国内外专家团队,攻克了九大系列关键技术,研发出具备自动调湿、零污染、防火A级等独特功能的高科技硅藻绿色建材系列产品,研制出国际领先的首台套生产线。
作为全球首创硅藻高科技绿色建材系列产品,硅藻绿色建材系列产品的问世,将替代传统石膏板和硅酸钙板等产品,是一种环保生态兼具养生效果的新一代天然室内装饰材料,具有广阔的市场前景。
市场洞察:建筑板材市场对绿色建材的需求量巨大
假设影响住宅总量减少因素只考虑折旧,对目前存量住宅按照2%的折旧率(即50 年使用寿命)进行测算,未来十年我国存量住宅中约50 亿平米需要拆除重建,则未来十年整体的住宅增量约80 亿平米,2018年我国城镇住宅总量将达到327亿平米,人均住宅建筑面积约36 平方米/ 人。 ——摘自《中国房地产信息网“未来十年我国城镇住宅建设发展空间”》
本次项目考察,悦众的咨询专家们与科技厅领导、东奥公司领导们一起分享了作为国家战略新兴产业的硅藻产业的发展方向,厘清了企业发展的战略愿景和市场部署,确立了打造全球硅藻生态板第一品牌的目标,立足脚下,做好样板,稳扎稳打,步步为营,从传统营销入手,结合互联网+的应用理论和体验经济新模式,力求在植入团队、品牌、销售、渠道、管理、模式、资本等基础上,快速成长为新建材领域的黑马品牌,并在未来5年内引领中国绿色健康环保装饰建材的跨越式大发展!
硅藻知识链接:
硅藻是一类具有色素体的单细胞植物,常由几个或很多细胞个体连结成各式各样的群体。硅藻的形态多种多样。 硅藻常用一分为二的繁殖方法产生。分裂之后,在原来的壳里,各产生一个新的下壳。盒面和盒底分别名为上、下壳面。壳面弯伸部分名壳套。上下壳套向中间伸展部分,称相连带。
硅藻属于不等长鞭毛类这一大类群,这一大类群既有自养生物(如金藻、巨藻)又有异养生物(如水霉)。黄棕色叶绿体是不等长鞭毛类的一个特征,这种叶绿体有四层膜,含有类胡萝卜素、墨角藻黄素。硅藻个体通常无鞭毛,但其雄配子具不等长鞭毛,同时与其他类群相比其鞭毛缺乏茸毛。
硅藻在食物链中属于生产者。硅藻的一个主要特点是硅藻细胞外覆硅质(主要是二氧化硅)的细胞壁。硅质细胞壁纹理和形态各异,但多呈对称排列。这种排列方式可作为分类命名的依据。但是这种对称并不是完全的对称,因为硅藻细胞壁的一侧比另一侧略大一点,这样才能嵌合在一起。化石遗迹显示,硅藻最迟起源于早侏罗纪时期。仅中心硅藻类的雄配子具鞭毛,可以游动。硅藻一直以来是一种重要的环境监测指示物种,常被用于水质研究。分类上归为一纲,辖下有中心硅藻目及羽纹硅藻目。此外也是近海的优势类群。
技术应用研究
从2007年起,乔治亚技术研究所的研究人员就开始开发一项用基因工程改造伪矮海链藻的技术,希望用其来创造一种新的硅结构。通过用基因复制的技术来研究硅藻构建复杂硅质细胞的过程,研究者最终的目的是要找到一项在实验室中制造纳米材料的技术。
硅藻是一种水生的单细胞生物,它的细胞壁上有大量的气孔,使其兼具小质量和坚固的结构。像雪花一样,硅藻的细胞壁有多种形态。
研究者假设这种结构的多样性源自一种特殊的silaffin蛋白质,它存在于硅藻的硅产生组织中。通过基因技术来复制硅藻的silaffin,研究者不仅可了解了硅藻的细胞生化结构,还可能应用这些组织来生产商用的化合物和材料。
海绵等生物体能够利用自身中的某些蛋白质和多聚糖在水相、中性ph和室温等温和反应条件下介导生成具有精确可控形态结构、生物相容性好的生物材料——生物硅胶。许多研究者从硅藻等这些生物体得到启发,利用不同的天然的或人工合成的大分子在不同的反应环境和体系下介导不同类型的硅前体仿生合成了许多不同形态、尺寸大小的硅胶。[1]
硅藻成为未来太阳能电池研究模板
在人类发明硅基太阳能电池之前,自然界中的硅藻早就开始利用二氧化硅来收集太阳能。藻类外壳利用阳光的构筑是未来太阳能电池原材料和模型构筑的最佳供体。挪威科技大学(NTNU)和挪威科技工业研究院(SINTEF)组成斯堪迪纳维亚半岛最大的跨学科团队正在利用硅藻和其他单细胞藻类作为未来太阳能电池研究的模板,来制造太阳能利用率与藻类媲美的硅藻太阳能电池。[3]
藻类有200 个门,10 万多个种,大多数生活在海水中,能利用太阳能进行光合作用。藻类是世界上光能利用最成功、光能利用率最高的有机体,其能较少的反射太阳光,并通过网格毛孔捕获太阳能。藻类高效利用阳光的最大秘密在于其外壳,其中单细胞的硅藻外壳是最佳模型。硅藻外壳是由结构极为复杂精密的二氧化硅组成10~50nm 的六边形微孔排列形成丝网状结构。这种复杂的结构能使射进的光线无法逃逸。该项目负责人Gabriella Tranell 表示,这种纹饰繁密的藻壳不仅增强了硅藻的硬度和强度,使其具有能悬浮起来的机械性能,而且提高了其运输营养物质和吸附、附着的生理功能,且阻止了有害物质进入,增强了光吸收率。
该团队从世界上一万多种硅藻中筛选出外壳结构最好的微藻:假微型海链藻、牟氏角毛藻、羽纹藻和圆筛藻。其中圆筛藻的外壳结构最好,但圆筛藻却很难培养。研究人员应用纳米技术,利用延展性较好的贵金属金为原材料,以硅藻外壳为模具,用生物模板法复制了具有优质光学性质的硅藻外壳结构。接着测试了该黄金仿生结构复制品的各个结构和光学性质,并利用计算机进行模拟。而后通过计算机模拟获得不同外壳各层组件的结构(如不同孔径、形状等)的光学测试阐释了硅藻外壳捕获太阳光、反射太阳光的原理和最佳入射光角度与结构选择。据此获得计算机模拟的光吸收最佳模型并依此寻找自然界中的最佳硅藻外壳。
在现实中为了使硅藻外壳表面不覆盖其他杂质且形成不相互重叠的外壳单层,研究者先用海藻酸清洗去外壳上所有有机物质和杂质,然后尝试让带负电荷的硅藻外壳在带正电荷的平板上形成平坦的单分子层。另外研究者也尝试用梯度密度法,即让硅藻在两种不相容液相(如水与氯仿)交界面处自然形成单细胞外壳层。
获得高质量、耐热、耐化学腐蚀的硅藻外壳,是硅藻的重中之重。该团队通过控制培养基中氮、磷、锌、维生素和微量元素等来调控硅藻合成外壳。通过特定时期减少硅酸盐浓度、添加二氧化钛,使得外壳表面覆有导电性的二氧化钛。