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回收勝于填埋

生活垃圾和工業(yè)廢棄物都含有大量有價(jià)值的材料，但其中許多材料仍未得到回收利用。因此，西門子正在開發(fā)用于回收利用諸如電機(jī)和碳纖維等組件的自動化系統(tǒng)。此外，西門子也回收舊設(shè)備，并且甚至早在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就將其未來的可回收性納入考慮。

廢舊電子產(chǎn)品是名副其實(shí)的寶藏。2010年，僅德國一個(gè)國家就售出了770萬部智能手機(jī)。這些手機(jī)總共含有230公斤黃金、超過2.3噸白銀和85公斤鈀——所有這些金屬都隱匿在諸如電觸點(diǎn)和印刷電路板上的焊點(diǎn)等部位。一公斤一公斤地加起來，其貴金屬含量比世界上優(yōu)質(zhì)的礦藏還要高。因此，在通常3到4年的使用壽命結(jié)束之后，這些手機(jī)還能產(chǎn)生巨大價(jià)值。從生活垃圾和工業(yè)廢棄物中回收貴重材料的理念被稱為“城市采礦”。但在建立起適用于所有有價(jià)值的原材料的閉式循環(huán)廢棄物管理體系之前，還有許多障礙有待攻克。

譬如，一部手機(jī)含有不足0.4克的貴金屬。當(dāng)手機(jī)經(jīng)粉碎機(jī)處理之后，這些材料會與其他材料混合到一起，這往往導(dǎo)致難以將之從中分離出來。因此，要讓回收、分離和處理這些材料的做法變得有利可圖，還必須同時(shí)回收諸如銅等其他材料。

正因如此，德國Alzenau和Hanau的弗勞恩霍夫研究所材料回收利用與資源策略項(xiàng)目小組的Stefan Gäth教授大力提倡明智的回收利用。他建議道，“我們不應(yīng)在粉碎機(jī)中稀釋特定材料的濃度，而應(yīng)當(dāng)，譬如，小心翼翼地拆下振動報(bào)警器，以便回收其中含有的鎢。如果一部手機(jī)的構(gòu)成是已知的，那么，這種過程就能實(shí)現(xiàn)自動化。所以，我們現(xiàn)在正在創(chuàng)建一個(gè)包含這些信息的數(shù)據(jù)庫。”

另一個(gè)困難是，回收所要求的物流工作。舊手機(jī)回收率僅為每年5%。舊手機(jī)被遺忘在抽屜的某個(gè)角落里或者最后被扔到垃圾桶里的情形屢見不鮮。同樣地，德國80%的報(bào)廢汽車被出口到其他國家，經(jīng)過若干年的繼續(xù)使用之后，這些汽車通常被當(dāng)作廢料處理而不進(jìn)行任何有意義的回收。相比之下，就物流而言，從天然礦藏開采原材料要簡單得多。

但原材料需求增長迅猛，并且部分原材料如稀土金屬以及鎢、鈮和鎵等的供應(yīng)可能很快達(dá)到臨界水平。譬如，就稀土開采而言，中國可謂獨(dú)霸全球。世界其他地方只發(fā)現(xiàn)了含有多種金屬的小規(guī)模礦藏，并且其中大多數(shù)礦藏都位于政治風(fēng)波不斷的國家。所有這些因素都促進(jìn)了回收利用的發(fā)展和閉式循環(huán)廢棄物管理范圍的擴(kuò)張?；厥绽媒档土藢M(jìn)口的依賴，減少了廢棄物。然而，不應(yīng)將之與“降級利用”相混淆——后者只能生產(chǎn)出質(zhì)量較低的材料如用塑料垃圾制成的公園長椅。

西門子地鐵列車（上圖）中的絕緣板僅安裝在外殼與嵌板之間，從而方便了回收利用。西門子研究人員在開發(fā)用于回收利用永磁體（下圖）的方法時(shí)，他們主要關(guān)注稀土金屬的回收利用。

Heinrich Zeininger博士（下圖）開發(fā)了一項(xiàng)用于回收利用碳纖維的技術(shù)，能夠可靠地分離出塑料，保持碳纖維織物完好無損。

含有多種高度分化的材料的混合物的產(chǎn)品難以進(jìn)行回收利用。人們正在改良產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以最大限度地簡化產(chǎn)品的拆解。

適用于玻璃、紙張和許多金屬的回收利用系統(tǒng)早已被普遍接受。在全球范圍內(nèi)，一些金屬，如銅和鐵的回收利用材料在新產(chǎn)品中的比重已超過50%。

對于具備大型鋼制或鋁制部件的機(jī)器和結(jié)構(gòu)件，回收利用非常奏效，但西門子中央研究院（CT）的材料專家Ulrich Bast博士認(rèn)為，“我們的廢棄物正變得越來越復(fù)雜。許多產(chǎn)品如汽車、飛機(jī)、手機(jī)和LED燈，正越來越多地采用多種高度分化的材料的混合物。采用鋼、合金和復(fù)合材料的電子模塊和輕量型產(chǎn)品包含了許多有價(jià)值的成分如黃金、鉑、鈀、銅、稀土金屬、玻璃纖維和塑料等，但這些材料往往緊密地結(jié)合在一起。這加劇了回收利用的難度。因此，便于日后輕松拆解是一個(gè)主要的設(shè)計(jì)目標(biāo)。”據(jù)Frost & Sullivan發(fā)布的數(shù)據(jù)，迄今為止，電子和電氣設(shè)備的全球回收利用率在19%左右。

Jens-Oliver Müller博士是西門子中央研究院的回收利用項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。在得到了德國聯(lián)邦教育與研究部支持的汽車回收利用項(xiàng)目“MORE”中，他正帶領(lǐng)慕尼黑的研究團(tuán)隊(duì)想辦法解決這種情況。譬如，這支團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)用于從多種不同系統(tǒng)中回收利用永磁體的方法。到目前為止，仍沒有一個(gè)令人滿意的適用于這些永磁體的回收利用解決方案。面向電動汽車的緊湊式輕型同步電機(jī)和適用于風(fēng)電場的發(fā)電機(jī)均采用了功能強(qiáng)大的釹鐵硼磁體，這些磁體含有多達(dá)30%的釹以及少量鏑、鐠和其他稀土金屬。

讓磁體物盡其用。Müller坦言，“除回收利用材料之外，通過維修、重復(fù)使用、翻新和升級產(chǎn)品延長其使用壽命也很重要。在MORE項(xiàng)目中，我們正在探索多種不同的回收利用方法。譬如，我們正在開展有關(guān)研究，以期找到能夠從電動汽車的廢舊電機(jī)中回收、維修和重復(fù)使用大約一公斤的沉重磁體或其他組件的方法。然而，這要求能夠維持多年不變的電機(jī)設(shè)計(jì)。我們也在試驗(yàn)，以確定通過對預(yù)先分類的材料進(jìn)行清潔、磨碎、熔化和燒結(jié)成新的磁體，重復(fù)使用磁性材料的有效性。與此同時(shí)，我們還就原材料的回收利用展開了研究。通過原材料回收利用，不僅有可能生產(chǎn)出各種形狀和尺寸的磁體，而且能復(fù)原其磁性。”

要讓回收利用成為原材料的正經(jīng)來源，就必須大幅提高所涉及過程的效率。與位于愛爾蘭根-紐倫堡的弗里德里希•亞歷山大大學(xué)（Friedrich-Alexander-Universität）的工廠自動化與生產(chǎn)系統(tǒng)研究院合作，西門子正在研究適用于拆解電機(jī)的自動化技術(shù)。MORE項(xiàng)目的另一個(gè)重要合作伙伴是德國回收利用企業(yè)優(yōu)美科股份公司。優(yōu)美科擁有歐洲最高水平的通過熱加工回收利用金屬的技術(shù)專長。優(yōu)美科的項(xiàng)目主管Frank Treffer認(rèn)為，這一領(lǐng)域存在巨大潛力。他說：“廢棄物中廣泛存在大量寶貴的材料。譬如，數(shù)以千計(jì)的RFID標(biāo)簽每一個(gè)都含有少許白銀。從根本上講，現(xiàn)代化回收利用技術(shù)為回收這些材料創(chuàng)造了條件。但物流工作往往依然落后一大截。”

挽救了碳纖維的溶劑。西門子研究人員也積極參與了其他著眼未來的領(lǐng)域的研究。西門子中央研究院的專家Heinrich Zeininger博士正在研究如何從纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中回收利用碳纖維。這種輕型建筑材料兼具碳纖維的高剛度和塑料基質(zhì)的成型性，主要用于飛機(jī)、航空器和汽車等的結(jié)構(gòu)件。碳纖維價(jià)格不菲，其制造過程要消耗大量能源。此外，將塑料纖維碳化的意思是，在高溫下將之轉(zhuǎn)化為碳。這些纖維的長度和以之制成的編織材料的形狀，總是*符合所制造組件的要求。

直到現(xiàn)在，可用的回收利用方法是高溫分解，也就是說，將塑料燒掉——這個(gè)過程有可能損害纖維，導(dǎo)致纖維纏結(jié)成團(tuán)。這種情況下，只能將這些亂糟糟的纖維切割成小塊，用于生產(chǎn)諸如導(dǎo)電聚合物等產(chǎn)品。但就材料回收利用而言，這是一條死路。為此，西門子中央研究院的科學(xué)家現(xiàn)在開發(fā)了一種“溶劑離解作用”回收利用方法，并注冊了。該方法使用溶劑來清除塑料。

經(jīng)這種方法處理之后，碳纖維的長度和編織材料的形狀均保持原樣，甚至其表面也完好無損，確保能夠牢牢粘附到塑料上。這種纖維的重復(fù)使用所需耗用的能源大大低于在2,000 °C高溫下將之碳化所需能源。

在德國聯(lián)邦教育與研究部支持下的巴伐利亞州群集計(jì)劃MAI碳項(xiàng)目（Bavarian Cluster Initiative MAI Carbon）中，Zeininger開發(fā)了這項(xiàng)工藝。他解釋道，“由于其特殊屬性，西門子將越來越多地使用碳纖維增強(qiáng)材料，譬如，用于電機(jī)和轉(zhuǎn)子葉片。我們的工藝很有用，因?yàn)榛厥绽梅桨甘冀K是新產(chǎn)品開發(fā)的一個(gè)必要組成部分。下一個(gè)挑戰(zhàn)是將回收的碳纖維用于制造新產(chǎn)品，哪怕新組件的幾何形狀與原來的組件有所不同。”

說到產(chǎn)品生命周期，西門子醫(yī)療也關(guān)注保護(hù)環(huán)境和高效地利用資源。為此，西門子醫(yī)療制定了一個(gè)多步驟回收方案。廢舊設(shè)備如X光機(jī)，將被改裝為“翻新系統(tǒng)”。單獨(dú)的組件可以被重復(fù)使用或用作替換部件。從X射線發(fā)射器回收的有價(jià)值的材料如重金屬鉬將被重復(fù)使用。

針對回收利用而設(shè)計(jì)是另一個(gè)前景光明的方法。這種方法涉及以能夠最大限度地簡化材料的拆解和分離的方式設(shè)計(jì)產(chǎn)品。在這種回收利用方案中，將在對廢舊組件進(jìn)行后處理之前，清除其中不可回收的材料。譬如，西門子地鐵列車的鋁制框架是利用易于拆卸的六角螺栓連接起來的。該列車也采用了大量回收利用的金屬，并且其絕緣板僅安裝在外殼與嵌板之間。用于減輕地面碰撞噪聲的軟木磚覆蓋了一層鋁箔和橡膠。在拆解列車的時(shí)候，可以輕松剝除這些層狀材料。

按當(dāng)前的清除成本和能耗，可剝離的有價(jià)值資源各種各樣，有鑒于此，未來打造閉式循環(huán)材料管理體系將變得越來越重要。Müller表示，“西門子可以幫助在全球范圍內(nèi)促進(jìn)回收利用的一條途徑是擴(kuò)充產(chǎn)品服務(wù)。在收取處置費(fèi)的情況下，客戶將對在西門子產(chǎn)品的服務(wù)套餐中包含回收利用特別感興趣。”

亞洲發(fā)展最為迅速的兩大商業(yè)中心曼谷和吉隆坡，正在打造全新的公交網(wǎng)絡(luò)，以更好地滿足未來發(fā)展需求。西門子正在多個(gè)方面提供支持。

曼谷正在擴(kuò)建其公交系統(tǒng)。首期工程于1998年
隨著西門子承建的輕軌列車系統(tǒng)投入運(yùn)營而宣告完工。

在曼谷，普遍攜帶著一種特制剪刀，以備為臨盆的媽媽們在前往醫(yī)院的路上生產(chǎn)的新生兒剪臍帶，這樣的事件每年都有數(shù)百例。眾所周知，泰國首都的街道異常擁堵，發(fā)生這種情況不足為奇。曼谷道路均由河道改建而成，數(shù)百萬輛車一輛接一輛，密密麻麻，車行十分緩慢。在一望無際的車流長龍中，還有嘟嘟車（又稱三輪電動車）和摩托計(jì)程車來回穿梭。

如果沒有公共交通，曼谷的交通系統(tǒng)恐怕早已癱瘓。這座城市的人口數(shù)量為1,100萬，注冊車輛卻高達(dá)700萬輛。輕軌列車是緩解該市極端惡劣交通狀況的方案之一。該系統(tǒng)由西門子于1998年建成，在街道上方高達(dá)12米至30米的高架鐵軌上運(yùn)行。作為曼谷的“標(biāo)志性”交通工具，在高峰時(shí)段，輕軌列車的平均發(fā)車間隔時(shí)間為兩分鐘。曼谷的兩條輕軌線路一條運(yùn)行在中心城區(qū)和城北之間，另一條貫穿市中心和東南部、西南部地區(qū)，共設(shè)32個(gè)車站，每天運(yùn)送乘客大約60萬人次。西門子目前還在為該高架鐵路系統(tǒng)建造35輛列車。

作為亞洲的主要城市，曼谷和吉隆坡的年均經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度約為6%，儼然已成為亞洲經(jīng)濟(jì)的龍頭。不過兩座城市的發(fā)展也存在問題。雖然綜合巴士、汽車、摩托車和計(jì)程車來看，曼谷市中心高峰期的平均車速已從1998年的不到10公里/小時(shí)提升到如今的18公里/小時(shí)，但車速之慢仍令人難以忍受。世界銀行預(yù)測，到2050年，泰國城市人口數(shù)量將增長60%，屆時(shí)該國交通狀況會更加嚴(yán)峻。

“為更加有效地保護(hù)環(huán)境，改善生活質(zhì)量，我們需要建設(shè)一套快捷可靠、且能耗較低的公交體系，”曼谷市副市長Teerachon Manomaiphibul指出，“我們的目標(biāo)是到2021年，將公共交通的利用率從當(dāng)前的40%提升到60%。”為此，曼谷交通規(guī)劃人員在1994年制定了《曼谷軌道交通發(fā)展規(guī)劃》。該計(jì)劃包括新建十多條地鐵和輕軌線路，其中部分線路將沿交通繁重的素坤逸大街和是隆路運(yùn)行，以緩解交通擁堵。計(jì)劃幾經(jīng)修改，但基本方案維持不變。

該計(jì)劃的首項(xiàng)重大成就是曼谷高架列車。西門子在泰國的歷史已有110年之久，不僅僅是一家產(chǎn)品和服務(wù)供應(yīng)商，而且已成為泰國的合作伙伴，員工人數(shù)超過1,200人，其中400人從事曼谷列車的裝配和檢修工作。西門子還中標(biāo)參與建造曼谷首條地鐵線——藍(lán)線，該項(xiàng)目由西門子與一家泰國建筑公司合建，2004年竣工，工期僅為28個(gè)月。藍(lán)線貫穿最擁堵的交通主干道，整條線路呈半圓狀，每天運(yùn)送乘客21萬人次。由于曼谷位于湄南河河谷地帶，建設(shè)工程相當(dāng)艱巨。“工程師必須確保隧道不滲水，尤其是在雨季。” 西門子在曼谷的軌道交通部門的負(fù)責(zé)人、鐵道專家Katrat Upayokin說。

西門子還承建了曼谷機(jī)場快線，該項(xiàng)目于2010年竣工。機(jī)場快線采用的是恒溫列車，每天在市中心至相距28公里的素萬那普機(jī)場之間運(yùn)送乘客4.5萬人次。曼谷的三條地鐵和輕軌線在多個(gè)站點(diǎn)匯合，轉(zhuǎn)乘十分快捷。曼谷正依靠建造此類公交項(xiàng)目來擴(kuò)建其基礎(chǔ)設(shè)施，以迎合城市快速發(fā)展的需求。

曼谷的交通網(wǎng)絡(luò)還在不斷擴(kuò)展。舉例而言，今后4年內(nèi)，曼谷市政府?dāng)M投資80億歐元擴(kuò)建交通設(shè)施。最終，曼谷市將建成10條軌道交通線路，總長度將是現(xiàn)有線路的兩倍以上。當(dāng)前的總體規(guī)劃是在2029年之前新建18條線路。部分線路將貫通市中心和郊區(qū)，其他線路將在市內(nèi)環(huán)線運(yùn)行。“如果一切按計(jì)劃進(jìn)行的話，曼谷將擁有亞洲最發(fā)達(dá)的公交系統(tǒng)。” 西門子交通物流集團(tuán)亞太區(qū)銷售主管Marc Ludwig說。

吉隆坡：軌道交通大規(guī)模擴(kuò)建。西門子不僅是吉隆坡重要的業(yè)務(wù)合作伙伴，還是一家優(yōu)秀的企業(yè)公民。例如，在2011年11月的重大洪災(zāi)期間，西門子員工成功保障吉隆坡的軌道交通系統(tǒng)順暢運(yùn)行，避免城市陷入癱瘓。洪災(zāi)期間，員工隨時(shí)待命，時(shí)刻準(zhǔn)備幫助市民撤離首都。當(dāng)時(shí)，西門子正幫助泰國政府在國內(nèi)學(xué)府開設(shè)列車工程專業(yè)。“我們在曼谷的簽約合作伙伴一直對我們的建議非常感興趣。”西門子泰國銷售總監(jiān)Mathias Becker表示。“當(dāng)然，他們主要考慮的是技術(shù)問題，不過也會借鑒我們在交通規(guī)劃方面的經(jīng)驗(yàn)。”

自西門子交付投運(yùn)以來，曼谷機(jī)場快線每天運(yùn)送乘客約4.5萬人次。（上圖、下圖）

曼谷建造三條軌道交通線路收效顯著，使其成為包括吉隆坡在內(nèi)的亞洲其他城市效仿的榜樣。上個(gè)世紀(jì)80年代，吉隆坡三分之一以上的出行依靠列車、巴士或出租車。而如今，公交則僅占該市出行總里程的20%。西門子馬來西亞交通物流集團(tuán)的Shariman Zain Yusuf指出，“部分原因是政府大力補(bǔ)貼國內(nèi)汽車業(yè)，尤其是寶騰品牌。直到最近，政府才將重心轉(zhuǎn)向當(dāng)?shù)毓幌到y(tǒng)建設(shè)。”現(xiàn)在，吉隆坡住戶平均每家擁有兩輛汽車，幾乎接近美國水平。“但是由于沒有空間新建道路，因此我們亟需大力發(fā)展公共交通，”Yusuf補(bǔ)充道。

1998年，吉隆坡為籌辦英聯(lián)邦運(yùn)動會興建了兩條自動化輕軌線路，一條是由東至南的格蘭那再也線，另一條是由北至東的安邦線。自此之后，除建造KL單軌線路和從市中心到吉隆坡國際機(jī)場的機(jī)場快線（ERL）外，吉隆坡再未建設(shè)其他軌道交通線路。因此，這座擁有160萬人口的城市（外加周邊地區(qū)400萬人口）是亞洲人均軌道長度最低的城市。

同曼谷一樣，吉隆坡交通亦是常年擁擠不堪，亟需大力擴(kuò)建公交網(wǎng)絡(luò)。軌道交通是公交系統(tǒng)的支柱。馬來西亞政府制定了一項(xiàng)初步計(jì)劃，要求在2020年之前，在吉隆坡市中心和郊區(qū)之間新建總長100公里的地鐵線。該市軌道交通系統(tǒng)將引入世界的無人駕駛列車。2012年，吉隆坡的軌道交通公司向西門子訂購了58輛Inspiro列車，還委托西門子為其建造兩個(gè)車輛段。到2016年，這些列車將在一條全長51公里、貫通吉隆坡西北部至東南部的全新線路上投入運(yùn)營。這筆訂單是緩解吉隆坡城區(qū)交通擁堵和污染的一個(gè)主要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)計(jì)劃的內(nèi)容之一。

無人駕駛地鐵列車在北美尚未普及，不過已在紐倫堡、巴黎、里爾和奧斯陸等歐洲城市投入運(yùn)行。這類列車的主要優(yōu)勢在于，發(fā)車間隔時(shí)間更短，運(yùn)載乘客更多，更具成本效益。“當(dāng)你在像吉隆坡這樣的地方*從頭建設(shè)新的軌道交通系統(tǒng)時(shí)，你會渴求擁有世界的技術(shù)。”Yusuf說道。“當(dāng)然，公眾還必須接受和使用該系統(tǒng)，為此他們需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)出行習(xí)慣。不過我相信，因?yàn)榫用裨缫呀邮芰硕嗄暌郧敖ㄔ斓牡罔F線路。沒有人喜歡幾個(gè)小時(shí)堵在車流中。”