继推出史上最贵iPhone之后，苹果的新品发布会再次吸引了全世界的眼球。尤其令“果粉”们欢呼，尖叫的是新款MacBook Air的问世。有人惊呼“ MacBook Air又回来了”。
此次发布的最新款MacBook Air，除了满满的黑科技之外，另外一大亮点就是——环保！为了突出新产品“环保”的特点，苹果可谓费尽心思。
性能更强大，但也更轻更薄：体积缩小 17%，机身厚度仅有 15.6mm，厚度减少 10% ，重量仅 2.75 磅重（约 1.25 千克），制造也很环保（100% 循环利用铝材料）。按照苹果方面的说法，这是最环保的MacBook。
此外，与全新 MacBook Air 一样，全新Mac Mini材质上用的是铝合金材质，并实现了 100% 可回收利用。可见，一向注重环保的苹果，此次又大打环保牌，并将其作为产品的新亮点。
不仅苹果，每一款新品电子产品的发布，都意味着大批量的旧款产品面临集体“下岗”，它们将何去何从？旧电子产品拆解产生的一系列垃圾，对环境造成的巨大污染又由谁来买单？
正因为此，苹果公司早已从业务运营的每一个环节来着手应对这些问题。在从产品销售中赚得盆满钵满的同时，苹果也为爱护地球做了一点微小的贡献。正如苹果的那句广告语“为了减少对地球的索取，我们增加了对自己的要求。”
关于铝的回收利用，其实是老生常谈的话题了，自电子产品盛行以来，关于这方面的污染就数不胜数，而到如今，电子垃圾对我们生活造成的危害已经到了不能忽视的程度，不仅造成了资源的消耗，而且造成了巨大的环境污染。苹果之所以如此重视环保工作，除了对本身品牌形象的提升外，也为我们科普了这方面的知识。而此次苹果发布会大打“环保牌”的背后，涉及铝产业链的哪些方面？苹果又是怎么回收铝的？下面我们就从铝的应用史开始，带大家走进铝的世界。
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传统的电解铝生产方法
铝，符号Al，是地壳中丰度第三的元素（排在氧和硅之后），也是丰度最高的金属元素。铝的密度为2.7克/立方厘米，而钢铁的密度约为8.9克/立方厘米，因而同体积下，铝的质量只有钢铁的三分之一不到，这在对重量要求很高的场合是非常宝贵的。
但是说来有意思，与其他金属不同的是，人们开发利用金属铝的历史却并不是很长，只有区区的几百年，和金、银、铜、铁等数千年的历史不可同日而语。古代所说的“五金”便是指金、银、铜、铁、锡五种金属，难觅铝的踪迹。何也？
中学化学知识还没忘光的朋友，都会记得这张金属活动性次序表：
从这张图可以看出，在常见金属中铝的活动性居第五位，仅次于前面几个“暴脾气”（和水都能起反应的主，回忆下金属钠放到水里的场景，真叫一个恐怖）。
铝的脾气虽然没有钠那么火爆，但是性质同样非常活跃，很容易和氧气反应：把表面光亮的铝条暴露在空气中，很快就生成一层灰暗的氧化膜。不过这层膜有一个好：非常致密，阻碍了内部的铝同氧气进一步反应。
不但如此，铝还有一个非常有意思的性质：酸碱通吃。作为常见金属中唯二（另一是锌）的两性元素，导致其既不耐酸，也不耐碱，因而很难被提炼出来，无怪乎在漫长的历史时期中，铝一直未能被人们广泛应用。
相传，在法国皇帝拿破仑三世的宴会上，餐桌上的用具几乎全是用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。为显示自己的富有和尊贵，他还令人给他制造了一顶比黄金冠更名贵的王冠——铝王冠。
其实不只有拿破仑三世对铝如此执着，美国首都华盛顿那座埃及式的方尖石碑，顶部的奔奔石没有使用传统埃及的黄金，而是用的当时世界上最大的一块铝锭。按照当时铝的价格，这块铝锭可谓是稀世之宝，价值不亚于钻石。可见铝在当时是有多么的珍贵。
虽然铝的价格昂贵，但由于其性能优良，又难以替代，人们还是展开了美好的梦想。俄国作家车尔尼雪夫斯基曾在他的小说《怎么办》中写到：终有一天，铝将代替木材，甚至可能代替石头。看，这一切是多么奢侈，到处都是铝。
梦想总是要有的，万一实现了呢？
奢侈与否，说到底还是取决其冶炼难易程度。当一种东西可以被大量生产时，自然也就“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”了。昔日贵族的奢侈，早已成为生活的日常，从“无价之宝”变为了白菜价。而这，要感谢电解铝技术的发明。可见，科学技术确实是第一生产力。
1884年，在美国奥伯林学院化学系，有一位叫做查尔斯·马丁·霍尔的青年学生，应用电解熔融状态的氧化铝来冶炼铝，这就是中学化学课本上所说的电解制铝法。
氧化铝的熔点很高（2050℃），所以他在氧化铝中加入了一种能够溶解氧化铝，而又能降低其熔点的材料——冰晶石（Na3AlF6），使得冰晶石与氧化铝混合体系的熔点仅在930℃～1000℃之间，而且冰晶石在电解温度下不被分解，并有足够的流动性，有利于进行电解。
霍尔采用瓷坩埚，碳棒（阳极）和自制电池，进行电解时，观察到有气泡出现，但却没有金属铝析出。他推测，电流使坩埚中的二氧化硅分解，于是他对电池进行改装，用碳作坩埚衬里，又将碳作为阴极，从而解决了这一难题。
同时，法国化学家埃鲁也在同年发明了相同的炼铝法。
电解法使得冶炼铝的成本大幅度降低，从而使得铝成为工业上普遍应用的材料，130多年后的今天，工业上依然采用这种方法电解铝。昂贵铝的年代一去不复返了。
但可惜的是，由于当时美国的工业化尚未完成，俄亥俄州仍以农业为主导产业，霍尔的这一重大发明并未引起足够的重视。科学发现固然仰望星空，但填饱肚子才是脚踏实地。
无奈之下，霍尔来到当时美国的工业重镇匹兹堡，与著名的冶金学家阿尔弗莱德·E·汉特（Alfred E. Hunt）合作，于1888年共同参与创立了Reduction Company of Pittsburgh公司，并从1907年起改名为全美铝业(Aluminum Company of America，缩写Alcoa)，它长期垄断了铝制品市场。至今仍是世界知名的铝业巨头。
值得一提的是，在111年后的今天，与苹果和力拓合作，率先实现了炼铝技术的又一次重大突破的，竟然就是这家开创了电解铝的百年企业。具体如何，且听后文分解。
顺便提及一下，这位发明家和中国也有着深厚的历史渊源：他的姐姐曾经在中国传教，他去世后，部分遗产被捐出。当时，位于北京的燕京大学校长司徒雷登了解到他在遗嘱中声明“遗产中一部分要用于研究中国文化”，因而亲自活动，成功说服哈佛大学与燕京大学合作，在1929年成立哈佛燕京学社，并设立燕京学社北平办事处。著名汉学家费正清，就曾经受到燕京学社的资助。
历史，总是充满了惊人的巧合。
用这种电解铝法生产铝，需要大量高纯度的氧化铝。那么氧化铝怎么生产呢？工业上广泛应用的是拜耳法。
拜耳法1887年由奥地利工程师卡尔·约瑟夫·拜耳发明，是一种工业上广泛使用的，从自然界铝土矿生产氧化铝的化工过程。
拜耳法的基本原理并不复杂：利用氧化铝“酸碱通吃”的性质，用浓氢氧化钠溶液将氢氧化铝转化为铝酸钠，通过加水稀释，和添加氢氧化铝晶种使氢氧化铝重新析出（也可通入酸性的二氧化碳气体，促进氢氧化铝析出），剩余的高浓度氢氧化钠溶液重新用于处理下一批铝土矿，实现了连续化生产。今日，世界上95%的铝业公司都在使用拜耳法生产氧化铝。下图就是拜耳法的全过程。
从铝的冶炼过程可以看出，炼铝是高耗能行业。在电解铝的成本构成中，电力成本大约占40%，每吨电解铝的耗电量高达13500度。同时，尤其是从氧化铝电解到铝的过程中，由于使用了石墨电极，又是在高温下反应，因而不可避免产生大量的二氧化碳温室气体，对全球变暖的作用不可低估。
正因为如此，作为用铝大户的苹果，推出了减少温室气体排放的计划。现在，苹果将联合美国铝业 (Alcoa，就是电解铝技术发明者参与创立的这家企业) 和力拓铝业 (Rio Tinto Aluminum) 这两大铝业巨头成立一家名为 Elysis 的合资企业，研发革命性的“无碳铝”冶炼技术，减少冶炼过程中的温室气体排放。就在今年5月，“无碳铝”首次炼铝成功，意味着传统的石墨电极将走入历史。
神秘的导电材料
新技术采用了更加先进的导电材料以取代石墨电极，而新材料是化学惰性的，不会与氧气反应，寿命将比传统石墨电极提高30倍，氧化铝中分解出的氧气将能够直接排放，二氧化碳变成氧气，是不是一听就很环保？据这家公司官方消息，这种技术有望在2024年进入商业化生产，到时炼铝行业就真正实现“零排放”了！不过由于商业秘密的原因，这种材料的具体成分还不得而知。
苹果在铝生产上所做的环保努力并不止这一件：2017 财年，由于铝金属生产工艺的改良，以及供应商改用可再生能源，苹果将温室气体排放量减少了 260 万吨。
Elysis的工人正在炼铝，图自苹果。
2
资源的消耗——铝的回收
虽然环保炼铝法减少了温室气体的排放，但无法减少对自然资源的开采。
铝资源属于矿产资源，而矿产资源是不可再生资源，也就是说，我们用一点就少一点；同时正如前文所言，铝的冶炼属于高耗能、高污染行业，对环境的不良影响显而易见。因而无论是从经济角度，还是环境角度，回收铝都是非常有意义的工作。
正因为如此，铝的回收已经形成一项产业。无论是易拉罐，还是铝板材，都形成了庞大的回收产业链。正因如此，小区楼下才会响起此起彼伏的叫卖声。
虽然铝的回收比例整体而言相当高，但全球铝回收业的发展并不均衡。
在许多发达国家中再生铝产量与原铝的比重已经超过了50%，日本更高达99%以上。根据全球著名金属行业分析机构CRU的统计，在2008年的时候，全球的废铝供应量大概在1700 万吨左右，这个数字在2016年上涨到了2500万吨，上涨了46%。这一上涨的趋势将会持续。CRU的数字显示，在2020年的时候，全球废铝供应量达到2900万吨，而这个数字在2025年的时候，会继续增加到3400万吨。
在2008年，西欧和美国的废铝供应量占据了全球废铝供应量的半壁江山，53%；在2016年，来自于这些国家和地区的废铝只占全球废铝供应量的大约36%。在同一时间段内，中国的废铝供应是从 2008年的仅占全球废铝供应量的17%上涨到了2016年的34%，并且中国的废铝贡献率还在逐步加快。
按全球平均水平计算，废铝回收率最高的行业是建筑和汽车行业，都达到了90%以上，其次是饮料罐行业，为63%。
也就是说，你喝的100罐易拉罐饮料中，平均有63罐是用别人喝过的易拉罐制造的。没准，上面可能还留有组成上一个人嘴唇的分子。
然而不管是回收易拉罐，还是建筑物上的铝架，能直接用来制造苹果产品么？非也！
正如文章一开头提到的，铝是一种极活泼的金属，表面极易氧化而失去光泽，因而这样的普通再生铝远远满足不了苹果的加工工艺要求。想象一下，你愿意接受一台表面黯淡无光的ipad，iPhone或是MacBook么？那也太掉苹果的价了吧。
苹果在制造产品的过程中，使用的是高等级的材料，以使产品既坚固耐用，又极具美感。苹果发现，回收铝的最佳来源之一正是自身的产品和工艺流程。目前，保持铝达到此品质水平的唯一方法便是保持单一纯净的材料流，而不是像回收机构中常见的那样与其他等级的废铝混合。而废品回收站里回收来的铝显然属于“大杂烩”，无法满足这种要求。
怎样解决这个问题呢？苹果面对的挑战是，回收铝的同时，要保持其品质不会降低。环保和性能，缺一不可。唯一的办法是，从被回收的苹果产品中再利用！把过时产品中的铝提取出来，赋予其新的生命。
3
浴火重生：全靠拆解机器人
将一部屏幕碎成渣渣的 iPhone拿去回收，提取出里面的铝制材料，应该怎么做？
你的想象可能是这样的：
破碎法是现在最常用的回收方式。一般而言，这部手机可能会先被粗暴地破坏，再由人手或用机器将可回收的组件分离。这种方式最终能回收的材料有限，而且往往质量会受影响，无法满足以要求严苛著称的苹果。
但现在，苹果有了拆解机器人 Daisy，在苹果，手机的回收全靠它：
苹果最新的拆解机器人 Daisy，图自苹果
Daisy 是苹果的第二代拆解机器人，长约 30 英尺（约 9 米），由 5 个机械臂和传输带组成。跟粗暴直接的破碎法不同，Daisy 可以更细致地拆解和分拣各种组件，每小时最快可以拆解 200 部 iPhone。有了它的帮助，包括铝壳在内的更多有价值材料可以得到回收。《福布斯》一位记者的报道详细记录了 Daisy 的拆机过程。
在一位工作人员将旧 iPhone 放入漏斗后，Daisy 会先通过视觉识别算法，判断该 iPhone 的型号和弯曲程度。弯曲程度不多于 10 毫米，才可以继续进行拆解。
Daisy 的拆解过程，图自苹果
拆解的第一步是手机屏幕，然后是听筒等组件。拆解电池的时候， Daisy 会先用零下 80 度的温度将电池冷冻，再将它跟粘合剂分离。之后拆解电路板，让 iPhone 呈 90 度垂直地面，分离摄像头、扬声器等组件。
工作中的 Daisy，图自苹果
到最后会有两个工作人员帮忙善后：一个清理机身外壳，另一个将零碎的组件分类。其中有价值的材料将会被送往回收机构进行回收。至此，一部被淘汰的iPhone才真正实现了“变废为宝”。
苹果最新的拆解机器人 Daisy 能以极其创新且高效的方式回收 iPhone 中更多有价值的
材料。相比之下，破碎法等现有的技术只能回收有限的几种材料，并且往往会影响其质量。
Daisy 每小时最多可拆解 200 部 iPhone，并拆除和分拣各种组件。在它的帮助下，不但可以回收传统回收机构无法处理的材料，而且回收品质更高。通过精心拆解苹果的产品，能够将各种组件和材料直接送往可以回收重要材料的回收机构。随后，这些材料将回归二级材料市场，实现闭环供应，从而减少对地球资源的开采需求。
主板、扬声器、后置摄像头和机身外壳等组件会分类回收，图自苹果
在加强回收利用的同时，苹果也正在对产品设计作出改变，减少需要的材料用量。例如，苹果改变了制造 12.9 英寸iPad Pro 机身的方式，以片材锻造设计取代挤压工艺，使铝金属的需求量锐减了 73%。2015 年以来，尽管销售额不断增加，但苹果全部产品的原铝消耗量已经减少23%。
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金属回收，任重而道远
苹果之所以在回收上不遗余力，固然是企业社会责任的体现，但也需要考虑企业的承受能力。
我们生活在科技日新月异的今天，早已习惯了各种电子产品，习惯了快速的更新换代，并不以为意，但我们不知道的是，以国内的手机来说，我国每年光淘汰的废旧手机约有20亿部，而且每年在以2到4亿部的数量增长，每年产生的废旧手机首尾相连可以环绕地球一周。
在一众手机厂商中，为何只有苹果有能力率先举起环保的大旗？其实原因很简单：苹果赚钱的速度实在太恐怖了，宛如一台开足马力的印钞机，这才是苹果环保最有力的后盾。
作为一家企业，从商业的角度来说，苹果完全可以不去增加研发成本，不去开发环保材料，因为这部分的成本对企业来说绝对是额外的支出。苹果这么做，无疑为电子产品厂商树立了一个榜样。
我们先来看一看苹果发布的2018财年Q4财报，财报数据简直可以用“亮眼”来形容：本季度苹果卖出公司历史上第20亿台IOS设备，营收629亿美元，同比增长20%，远超华尔街分析师平均预期的612亿美元，净利润141亿美元，同比增长32%；每股摊薄后盈利2.91美元，同比增长41%。
高额的利润，是苹果不遗余力投入环保的最大底气。相比之下，国内的电子产品厂商们，有这样的底气么？
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