“奔波”和“解题”是上海理工大学环境与建筑学院水污染控制与资源化创新团队带头人刘洪波教授科研人生的“主题词”。
开拓性地打造中国微生物电化学驱动环境污染物高效处理与资源化的技术体系，并将其应用到资源循环型生态厕所构建、畜禽粪污梯级资源化处理和污水深度处理中去，促进数百个环保项目在全球落地并产生数亿元的潜在经济效益，刘洪波带领团队为中国的环保事业作出了贡献。
作为国内少有的既精通全球“碳减排”逻辑规则又拥有前沿环保技术的科研工作者，今年1月，刘洪波又被委以重任，担任上海长三角智慧城区发展研究院副院长和长三角智慧城区碳中和研究与产业促进中心主任一职。利用在“碳减排”全球政策领域的研究优势和在“碳减排”环保科研领域的技术优势，双管齐下，刘洪波将和同事们一起开启服务长三角中小企业数字化“节能减排”的工作序幕。
“亲和”和“务实”是记者见到刘洪波的第一印象，他最大的心愿就是服务更多的中小企业，力促中国“碳减排”与世界接轨。
他是“京都议定书”公约的中国首批“实践者”
1997年高考后，刘洪波选择环境工程专业给水排水工程方向开始了本科学习。机缘巧合的是《联合国气候变化框架公约》的“京都议定书”于1997年12月11日签订。议定书采用了经济学家科斯提出的经济理论，把市场机制作为解决二氧化碳为代表的温室气体减排问题的新路径，即把二氧化碳排放权作为一种商品，从而形成了二氧化碳排放权的交易，简称“碳交易”。根据联合国推出的碳减排清洁发展机制，全球国家被分为发达国家、发展中国家两大类，发达国家可从发展中国家购买“碳排放”指标，抵消自己生产的排放。这一机制旨在帮助发展中国家获得较好的环保技术，促进节能减排。
2004年起，刘洪波在同济大学环境科学与工程学院攻读博士学位，此时正值京都议定书约定的全球碳减排交易项目清洁发展机制（CDM）项目在中国发展的黄金时期。2005年，中国环保界整体技术水平比较低，对于京都议定书“碳交易”的认识还比较模糊。因专业优势加上语言优势，刘洪波获得了国外CDM项目开发单位的兼职工作，主要是帮助国际咨询公司根据联合国气候变化框架公约（UNFCCC）所约定的方法学，为发达国家的企业买家在中国开发环保领域碳减排项目。
“碳交易指数是动态的，每天挂牌的指数不一样，当时欧美等发达国家企业减排1吨二氧化碳的成本可高达100欧元。但是根据京都议定书所约定的温室气体‘共同但有区别的责任’原则，他们可以从中国等发展中国家以非常低的价格（2欧元左右）购买碳减排指标。在开发CDM项目的过程中，国际买家或其委托的咨询公司往往会从发达国家引进更为先进的环保技术帮助中国企业节能减排，并进行项目包装，然后在碳交易国际市场上交易。”刘洪波告诉记者。
对于中国企业来说，这种模式属于“天下掉馅饼”，国外公司又提供技术改善环保工作，还可获得经济收益，降低生产成本。对于刘洪波来说，这份兼职既可以发挥自己在专业和外语方面的特长，又可以系统学习联合国碳减排方法学与碳交易机制，还可帮助很多中国企业拿到更高的“碳排放”指标价格。但是，越深入做下去，刘洪波的疑惑越大。国际碳交易制度制定的起源在哪里？当时的国际规则是如何制定的？他把目光投向了在环保领域制定大量“碳交易”方法学的德国大学。博士毕业后，他前往德国Mainz大学进行博士后的科研工作，除了学习先进的环保技术，还进行碳交易制度方法学的研究。
他研发的“环保厕所”让比尔·盖茨竖起大拇指
2009年完成博士后工作后，刘洪波担任了城市水资源开发利用国家工程中心高级工程师一职；同时参与了中德合作项目，完成了多项提升上海饮用水水质的科研项目，如上海青草沙水源水库水质维持与提升项目等。2012年，刘洪波入职上海理工大学环境与建筑学院。
2014年，“比尔·盖茨”基金会在全球开展了“重新发明厕所”公益活动，向全球科研工作者征集科研方案。参赛者必须在没有水、电力、化粪池的情况下，让厕所正常运转，且人均使用成本不超过5美分。这样的生态厕所面向非洲等不发达地区，能够服务当地健康卫生的日常如厕。
看到征集通知，刘洪波想起了自己在德国所学的微生物电化学环保技术：“这个技术就是把整个污水处理厂看成是潜在的‘电池’，水就类似于‘电池’中‘电解质’，微生物可源源不断产生电能。曾有科学家认为，如果把所有污水处理厂的‘电能’收集起来，将可能成为污水‘核电站’。”设想是很好，但存在成果落地的工程困难，“事实上，水的电阻很大，很难收集到足够的电能，这一技术只停留在理想化的理论层面。”人体少量献血会促进新陈代谢，有没有办法让微生物的活动更活跃一点？刘洪波想到“电刺激”模式，他把微生物产生的弱电又重新返回到污水中去，这样简单的操作居然产生了神奇效果，微生物降解粪便效率大大增强，产生了更多的电能。只要有源源不断的粪便进入厕所，处理装置就可成为不断产能的“永动机”。项目提交后，立刻获得比尔·盖茨基金会的肯定。上海理工大学团队成为“重新发明厕所”公益活动中国赛区优胜的4支队伍之一，共同获得500万元美金的资助。
环保厕所的产业化工作也由此拉开帷幕。刘洪波和团队成员们研发了大量的应用型技术，环保厕所成功实现了粪便和尿液的高效分离，可以节水60%以上；全覆盖的资源化处理系统可以同时产出氮磷钾缓释肥料、可供厕所运行的生物弱电和深度净化后的冲厕用水。整体设备可自动维持12个月以上。
该成果在包括火箭海上发射平台厕所在内的100多个示范工程中得到应用，还随着一些央企漂洋过海，在非洲的中国援建工程中得到应用。据刘洪波介绍，项目授权专利17项，其中发明专利有10项，共发表论文28篇（其中SCI论文有23篇）。团队成员们主编或参与了《城市公共厕所系统卫生安全发展报告》《乡村厕所革命实践与指导》《农村公共厕所运行管护技术规范》等国家及行业报告/标准/专业指导书籍的制定。该项目还荣获了2022上海市技术发明奖二等奖。
在此基础上，刘洪波带领团队完成了“微生物弱电驱动畜禽粪污梯级资源化关键技术与装备”项目和“微生物电化学辅助低C/N污水深度脱氮理论与技术”项目。前者将微生物弱电技术应用到畜禽类的粪便资源化管理中去，后者利用该技术进行污水深度处理。微生物弱电技术也成为了国内外备受关注的新型环保技术。
促进长三角节能减排是他的心愿
主持国家及省部级科研项目19 项，发表高水平学术论文150余篇，共获得第一发明人授权专利12项……在科研工作中取得累累硕果的刘洪波比过去更加忙碌。
位于长沙的污水处理厂向他求救，要解决“臭味难除”的问题，他飞奔过去；位于奉贤区的污水站臭味厉害，居民投诉，作为民建党员，他挺身而出，专门给政府提笔写建言；江苏省无锡市锡山区固废处置中心原有技术落后，他专门设计一套设备，将落叶、枯萎的草皮和河道污泥统统变成优质肥料，返回给园林体系，各方都能得利……
上海市环境保护工业行业协会秘书长王康对刘洪波赞不绝口：“他在推动产业高质量发展方面有真功夫，拥有大量‘减污降碳’方面的科研成果与前沿技术，并且一心为行业长远发展考虑。协会与刘教授团队共建的环保技术评估共享实验室得到众多企业欢迎，也切实在推动环保行业技术提升与产业优化升级。”
在中国环境卫生协会厕所革命专委会委员、上海市城市建设设计研究总院副总工程师黄瑾眼中，刘洪波的环保厕所不仅成果令人惊艳，其在产业化的突出表现更让人印象深刻：“拥有强烈的创新意识和清晰明确的解决问题思维，儒雅的刘洪波积极推动构建环保产业链上的合作伙伴关系。他组织了大量的中德技术活动，邀请德国知名环境专家和教授分享德国经验， 以及污水、污泥处理技术发展新趋势，为研究成果的落地和应用创造条件。”
强大的团队实力也成为了刘洪波在科研界和产业界纵横驰骋的强大依靠。团队成员徐苏云副教授先后主持和参与多项国家级和省部级科研项目，已是环保领域冉冉升起的一颗新星。她坦言：“刘洪波总是倾向于从全局考虑问题，注重团队成员的梯队培养。通过他的悉心指导，进入团队才1年多的博士后吴成阳，实践能力大大提升。团队培养的29名研究生各个都成长为精兵强将，既有卓越工程师的应用性思维，科研功底也是十分扎实。”目前，团队还在全力对微生物弱电技术的机理进行更加细致和深入的研究。
2020年9月22日，在第七十五届联合国大会上，国家主席习近平向全世界郑重宣布：“中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”
“中国在2012年开始了自己的碳交易机制，建立了‘核证自愿减排量’（CCER）模式，这一模式在2017年暂停，今年又开始重启。”刘洪波认为，中国“碳减排”与世界接轨是大势所趋，也是国家战略。国内重启“碳交易”机制，有很多政策性的内容需要制定和继续完善，长三角就是市场容量巨大的实验基地。他希望自己能为上海和长三角贡献智慧和力量。
“我们的目标是对大量长三角区域的企业提供融合服务，助其转型，数字化赋能加双碳技术助力、诊断和计算结合，形成发展的闭环，帮助企业在完成‘碳排放’基础上降本增效和提值增销。我们同时希望在长三角范围内形成碳交易试点模式。产研融合中必将产生大量的‘订单科研’，会有大量企业‘揭榜挂帅’，寻找优秀的环保技术。邀请刘洪波教授引领我们的双碳工作是因为他在科研、产业化和标准制定方面均拥有强大能力，可满足大量企业的实际需求。”长三角智慧城区合作发展发展服务联盟秘书长、上海市长三角智慧城区发展研究院执行院长黄丽铣介绍说。
坚守促进中国环保事业发展的立场，踏实工作为大量中小微企业提供优质的环保技术服务，同时又放眼全球，展示中国双碳工作的技术实力和政策水平……未来，刘洪波和他的团队注定将继续在中国环保工作的最前沿“砥砺前行”和“奋勇争先”。
