Markus，你的整个职业生涯几乎都献给了冶金、回收利用和循环经济。您曾在大学和研究机构工作过，现在在西马克工作，从事产品设计。这个方向有什么有趣的地方？
Markus Reuter：将许多人视为消费后产品或简单的废品的东西，以纯金属或其他材料的形式从其复杂的功能组合中回收出来，是一件令人着迷的事情。回收利用是一项复杂的工作，其难度远远超过将清晨的一杯咖啡回收成其原始成分：纯净水、糖、牛奶和咖啡以后，再创造出一杯芳香四溢的新咖啡。我们的金属轮简明扼要地展示了提取冶金学的这一复杂难题。
对于金属，必须协调大量的专业知识，才能使其恢复到生产新型高科技产品所需的功能纯度。这包括循环经济模式下的模拟和孪生过程、冶炼炉的设计和优化、自动化和数字化系统、产线的建设和调试，以及应用基于人工智能的代理功能，然后将其与消费品的设计联系起来。这些工作永远不会让人觉得枯燥乏味，而是令人振奋，而且极具创造性。将其纳入循环经济的范畴是一个重要的、有意义的、积极和崇高的目标，对我们的全社会有利！
我正在用智能手机记录我们的对话。如果几年后我购买了新设备，我们可以回收这台旧设备吗？
Markus Reuter：每部智能手机都是由金属、材料、塑料和玻璃（仅列举最重要的成分）组成的复杂功能组合。由于这些成分的功能密切相关，因此将这些成分再次进行物理和化学分离以最终回收金属是一项极其复杂的任务。
2017 年，我和一位同事与智能手机制造商 Fairphone 合作开展了一项研究。我们发现，即使采用模块化设计，也只能回收 30% 至 40% 的材料。我们在 2019 年进行的第二项研究表明，如果对设计进行适当修改，回收率可以提高到 50% 到 60%。这凸显了我们距离实现真正的循环利用还有多远。但在功能性的限制下，我们是可以将回收利用推向物理限制的极限的。这就是为什么我们必须坦然面对循环经济的 "困难之处"。
这些 "困难之处 "是什么？
Markus Reuter： 营销或政治界都非常乐于将循环经济作为一个流行词，而老实说，他们都对其背后的物理学原理视而不见。作为冶金学家，我们必须首先考虑反应器、轧机等限制条件下的物理学。无处不在的热力学第二定律决定了持续再利用、再加工、再生和无损耗回收是不可能实现的--我们也通过火用来衡量我们的工艺效率。虽然损失和残留可以降到最低，但无法消除；残留总是会存在的。一个环路的闭合可能以另一个环路为代价；一个材料环路的闭合往往依赖于在其他地方打开了一个能量环路。因此，我们必须始终将材料和能量放在一起考虑，而火用是衡量这一点的最佳标准。这里没有简单的答案--在某种程度上，消耗的能量超过了可以提取的金属成分的价值。
虽然可以完全使用回收材料制造产品，但在回收这些材料的过程中会产生损耗。由于这些无法回收的损失，成品永远不可能完全被回收利用。忽视这一原则将阻碍有影响力的创新--只有将损耗考虑在内，才能确定实际的资源效率。
考虑到这一点，我们的目标是要始终将复杂资源、废料和报废产品的回收率和金属回收率推向热力学、技术和经济的极限，这是我们成为回收和加工冶金工艺设备的技术领导者和供应商的先决条件。即使说了这么多，冶金也只是循环经济轮盘中的一部分而已。
还有谁需要做出贡献？
Markus Reuter： 循环经济需要整个供应链转变观念。以产品设计为例。虽然我们不可能 100% 地回收任何特定产品，但如果我们将产品设计与冶金知识相结合，并事先详细计算出哪些产品可以回收，我们就可以最大限度地回收金属、合金和材料。当然，我们也必须清楚，并不是所有的东西都能重新转化为高质量的材料。在很多情况下，产品中复杂的塑料混合物会被用作能源或加强提取的化学物质。如果将产品巧妙地模块化，就可以将原材料分布开来，这样每个模块都可以通过合适的技术和适当的拆卸直接回收利用。这将使许多贵重金属的回收变得更加容易，同时最大限度地提高能源效率。不过，由于功能复杂，总会有损耗。
此外，政策也必须发挥重要作用。为什么不引入一个标签，在良好的供应链数字孪生的基础上，向消费者提供产品的可回收性信息呢？我们开发了模拟模型，对整个价值链进行数字孪生，从而计算并改进产品的实际可回收性。这为消费者提高了透明度，帮助他们做出基于事实的决策。借助西马克的技术诀窍，我们可以生成有意义的数据，从而优化供应链的环境绩效。
遗憾的是，政策制定者的想法有时会忽略工艺物理学的现实。铅就是一个有趣的例子，欧盟曾讨论过禁用铅的想法。没错，铅是有毒的。然而，冶金学上的一个事实是，铅和铜一样，在多金属冶金回收中作为金属收集器至关重要，如金属轮所示。因此，基础金属是循环经济的重要推动者，因为它们有助于回收金、银、铋和锑等有价值的金属。因此，禁用铅不利于循环经济模式。我们必须清楚地认识到，冶炼设备是关键冶金设施的重要组成部分，确保了原材料的供应。
学习冶金学，帮助拯救世界！
西马克在循环经济中的角色是什么？
Markus Reuter：金属加工技术和数字化是循环经济的关键推动因素，在循环经济的各个领域都具有战略地位。因此，工艺诀窍和对流程图的详细了解是最大限度提高回收率的重要基础。它们是工厂设计、工厂自动化、数字化系统、项目实施等方面的 DNA - 西马克的核心竞争力。
数字孪生提供了一个完美的平台，可根据不同参数的模拟结果与内部和外部利益相关者进行沟通。因此，我们正在加紧工作，了解循环利用的每一个细节，并在数字孪生中实施这些技术诀窍。数字孪生是成本定义的基础，因此也是我们与客户共同做出明智决策的基础，同时也是准确预测碳足迹和规划整套产线的精确工具。
您对后代的看法有多乐观？
Markus Reuter：青年需要一把火炬，而西马克有能力点燃这把充满创造力的火炬。我们有责任为后代改善世界。我们可以帮助传递这把火炬，而老一代人则可以注入创造力，让这把火炬继续熊熊燃烧。现在，我们看到许多大有可为的领域都取得了进展。其中最令人兴奋的项目之一，是我们为美国 Aurubis 公司提供的世界上最大的电子废料回收工厂。该工厂将大大提高此类材料的回收能力。此外，我们还在扩大催化剂、炉渣、电池、含金属废料和矿物等材料的回收产品组合。
最后，金属和报废产品的循环经济首先需要冶金学家。我们需要在冶金学领域有创造性的、深入的知识和理解，并将其融入循环经济思维中，以提高回收和加工金属的效率和效益。这就是为什么我在德国弗莱堡大学教授工艺和系统仿真，在澳大利亚科廷大学教授系统火用。我总是告诉我的学生"学习冶金学，帮助拯救世界"！ 来帮助开发循环经济模式下的新工艺方案吧，这个有价值的职业方向在45年里、在很多方面都让我的生活变得丰富多彩！