“奔波”和“解題”是上海理工大學環境與建筑學院水污染控制與資源化創新團隊帶頭人劉洪波教授科研人生的“主題詞”。
開拓性地打造中國微生物電化學驅動環境污染物高效處理與資源化的技術體系，并將其應用到資源循環型生態廁所構建、畜禽糞污梯級資源化處理和污水深度處理中去，促進數百個環保項目在全球落地并產生數億元的潛在經濟效益，劉洪波帶領團隊為中國的環保事業作出了貢獻。
作為國內少有的既精通全球“碳減排”邏輯規則又擁有前沿環保技術的科研工作者，今年1月，劉洪波又被委以重任，擔任上海長三角智慧城區發展研究院副院長和長三角智慧城區碳中和研究與產業促進中心主任一職。利用在“碳減排”全球政策領域的研究優勢和在“碳減排”環保科研領域的技術優勢，雙管齊下，劉洪波將和同事們一起開啟服務長三角中小企業數字化“節能減排”的工作序幕。
“親和”和“務實”是記者見到劉洪波的第一印象，他最大的心愿就是服務更多的中小企業，力促中國“碳減排”與世界接軌。
他是“京都議定書”公約的中國首批“實踐者”
1997年高考后，劉洪波選擇環境工程專業給水排水工程方向開始了本科學習。機緣巧合的是《聯合國氣候變化框架公約》的“京都議定書”于1997年12月11日簽訂。議定書采用了經濟學家科斯提出的經濟理論，把市場機制作為解決二氧化碳為代表的溫室氣體減排問題的新路徑，即把二氧化碳排放權作為一種商品，從而形成了二氧化碳排放權的交易，簡稱“碳交易”。根據聯合國推出的碳減排清潔發展機制，全球國家被分為發達國家、發展中國家兩大類，發達國家可從發展中國家購買“碳排放”指標，抵消自己生產的排放。這一機制旨在幫助發展中國家獲得較好的環保技術，促進節能減排。
2004年起，劉洪波在同濟大學環境科學與工程學院攻讀博士學位，此時正值京都議定書約定的全球碳減排交易項目清潔發展機制（CDM）項目在中國發展的黃金時期。2005年，中國環保界整體技術水平比較低，對于京都議定書“碳交易”的認識還比較模糊。因專業優勢加上語言優勢，劉洪波獲得了國外CDM項目開發單位的兼職工作，主要是幫助國際咨詢公司根據聯合國氣候變化框架公約（UNFCCC）所約定的方法學，為發達國家的企業買家在中國開發環保領域碳減排項目。
“碳交易指數是動態的，每天掛牌的指數不一樣，當時歐美等發達國家企業減排1噸二氧化碳的成本可高達100歐元。但是根據京都議定書所約定的溫室氣體‘共同但有區別的責任’原則，他們可以從中國等發展中國家以非常低的價格（2歐元左右）購買碳減排指標。在開發CDM項目的過程中，國際買家或其委托的咨詢公司往往會從發達國家引進更為先進的環保技術幫助中國企業節能減排，并進行項目包裝，然后在碳交易國際市場上交易。”劉洪波告訴記者。
對于中國企業來說，這種模式屬于“天下掉餡餅”，國外公司又提供技術改善環保工作，還可獲得經濟收益，降低生產成本。對于劉洪波來說，這份兼職既可以發揮自己在專業和外語方面的特長，又可以系統學習聯合國碳減排方法學與碳交易機制，還可幫助很多中國企業拿到更高的“碳排放”指標價格。但是，越深入做下去，劉洪波的疑惑越大。國際碳交易制度制定的起源在哪里？當時的國際規則是如何制定的？他把目光投向了在環保領域制定大量“碳交易”方法學的德國大學。博士畢業后，他前往德國Mainz大學進行博士后的科研工作，除了學習先進的環保技術，還進行碳交易制度方法學的研究。
他研發的“環保廁所”讓比爾·蓋茨豎起大拇指
2009年完成博士后工作后，劉洪波擔任了城市水資源開發利用國家工程中心高級工程師一職；同時參與了中德合作項目，完成了多項提升上海飲用水水質的科研項目，如上海青草沙水源水庫水質維持與提升項目等。2012年，劉洪波入職上海理工大學環境與建筑學院。
2014年，“比爾·蓋茨”基金會在全球開展了“重新發明廁所”公益活動，向全球科研工作者征集科研方案。參賽者必須在沒有水、電力、化糞池的情況下，讓廁所正常運轉，且人均使用成本不超過5美分。這樣的生態廁所面向非洲等不發達地區，能夠服務當地健康衛生的日常如廁。
看到征集通知，劉洪波想起了自己在德國所學的微生物電化學環保技術：“這個技術就是把整個污水處理廠看成是潛在的‘電池’，水就類似于‘電池’中‘電解質’，微生物可源源不斷產生電能。曾有科學家認為，如果把所有污水處理廠的‘電能’收集起來，將可能成為污水‘核電站’。”設想是很好，但存在成果落地的工程困難，“事實上，水的電阻很大，很難收集到足夠的電能，這一技術只停留在理想化的理論層面。”人體少量獻血會促進新陳代謝，有沒有辦法讓微生物的活動更活躍一點？劉洪波想到“電刺激”模式，他把微生物產生的弱電又重新返回到污水中去，這樣簡單的操作居然產生了神奇效果，微生物降解糞便效率大大增強，產生了更多的電能。只要有源源不斷的糞便進入廁所，處理裝置就可成為不斷產能的“永動機”。項目提交后，立刻獲得比爾·蓋茨基金會的肯定。上海理工大學團隊成為“重新發明廁所”公益活動中國賽區優勝的4支隊伍之一，共同獲得500萬元美金的資助。
環保廁所的產業化工作也由此拉開帷幕。劉洪波和團隊成員們研發了大量的應用型技術，環保廁所成功實現了糞便和尿液的高效分離，可以節水60%以上；全覆蓋的資源化處理系統可以同時產出氮磷鉀緩釋肥料、可供廁所運行的生物弱電和深度凈化后的沖廁用水。整體設備可自動維持12個月以上。
該成果在包括火箭海上發射平臺廁所在內的100多個示范工程中得到應用，還隨著一些央企漂洋過海，在非洲的中國援建工程中得到應用。據劉洪波介紹，項目授權專利17項，其中發明專利有10項，共發表論文28篇（其中SCI論文有23篇）。團隊成員們主編或參與了《城市公共廁所系統衛生安全發展報告》《鄉村廁所革命實踐與指導》《農村公共廁所運行管護技術規范》等國家及行業報告/標準/專業指導書籍的制定。該項目還榮獲了2022上海市技術發明獎二等獎。
在此基礎上，劉洪波帶領團隊完成了“微生物弱電驅動畜禽糞污梯級資源化關鍵技術與裝備”項目和“微生物電化學輔助低C/N污水深度脫氮理論與技術”項目。前者將微生物弱電技術應用到畜禽類的糞便資源化管理中去，后者利用該技術進行污水深度處理。微生物弱電技術也成為了國內外備受關注的新型環保技術。
促進長三角節能減排是他的心愿
主持國家及省部級科研項目19 項，發表高水平學術論文150余篇，共獲得第一發明人授權專利12項……在科研工作中取得累累碩果的劉洪波比過去更加忙碌。
位于長沙的污水處理廠向他求救，要解決“臭味難除”的問題，他飛奔過去；位于奉賢區的污水站臭味厲害，居民投訴，作為民建黨員，他挺身而出，專門給政府提筆寫建言；江蘇省無錫市錫山區固廢處置中心原有技術落后，他專門設計一套設備，將落葉、枯萎的草皮和河道污泥統統變成優質肥料，返回給園林體系，各方都能得利……
上海市環境保護工業行業協會秘書長王康對劉洪波贊不絕口：“他在推動產業高質量發展方面有真功夫，擁有大量‘減污降碳’方面的科研成果與前沿技術，并且一心為行業長遠發展考慮。協會與劉教授團隊共建的環保技術評估共享實驗室得到眾多企業歡迎，也切實在推動環保行業技術提升與產業優化升級。”
在中國環境衛生協會廁所革命專委會委員、上海市城市建設設計研究總院副總工程師黃瑾眼中，劉洪波的環保廁所不僅成果令人驚艷，其在產業化的突出表現更讓人印象深刻：“擁有強烈的創新意識和清晰明確的解決問題思維，儒雅的劉洪波積極推動構建環保產業鏈上的合作伙伴關系。他組織了大量的中德技術活動，邀請德國知名環境專家和教授分享德國經驗， 以及污水、污泥處理技術發展新趨勢，為研究成果的落地和應用創造條件。”
強大的團隊實力也成為了劉洪波在科研界和產業界縱橫馳騁的強大依靠。團隊成員徐蘇云副教授先后主持和參與多項國家級和省部級科研項目，已是環保領域冉冉升起的一顆新星。她坦言：“劉洪波總是傾向于從全局考慮問題，注重團隊成員的梯隊培養。通過他的悉心指導，進入團隊才1年多的博士后吳成陽，實踐能力大大提升。團隊培養的29名研究生各個都成長為精兵強將，既有卓越工程師的應用性思維，科研功底也是十分扎實。”目前，團隊還在全力對微生物弱電技術的機理進行更加細致和深入的研究。
2020年9月22日，在第七十五屆聯合國大會上，國家主席習近平向全世界鄭重宣布：“中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。”
“中國在2012年開始了自己的碳交易機制，建立了‘核證自愿減排量’（CCER）模式，這一模式在2017年暫停，今年又開始重啟。”劉洪波認為，中國“碳減排”與世界接軌是大勢所趨，也是國家戰略。國內重啟“碳交易”機制，有很多政策性的內容需要制定和繼續完善，長三角就是市場容量巨大的實驗基地。他希望自己能為上海和長三角貢獻智慧和力量。
“我們的目標是對大量長三角區域的企業提供融合服務，助其轉型，數字化賦能加雙碳技術助力、診斷和計算結合，形成發展的閉環，幫助企業在完成‘碳排放’基礎上降本增效和提值增銷。我們同時希望在長三角范圍內形成碳交易試點模式。產研融合中必將產生大量的‘訂單科研’，會有大量企業‘揭榜掛帥’，尋找優秀的環保技術。邀請劉洪波教授引領我們的雙碳工作是因為他在科研、產業化和標準制定方面均擁有強大能力，可滿足大量企業的實際需求。”長三角智慧城區合作發展發展服務聯盟秘書長、上海市長三角智慧城區發展研究院執行院長黃麗銑介紹說。
堅守促進中國環保事業發展的立場，踏實工作為大量中小微企業提供優質的環保技術服務，同時又放眼全球，展示中國雙碳工作的技術實力和政策水平……未來，劉洪波和他的團隊注定將繼續在中國環保工作的最前沿“砥礪前行”和“奮勇爭先”。
