ટેસ્લા મોટર્સ રેર અર્થ મેગ્નેટને લો પરફોર્મન્સ ફેરીટ્સથી બદલવાનું વિચારી શકે છે

સપ્લાય ચેઇન અને પર્યાવરણીય સમસ્યાઓને કારણે, ટેસ્લાનો પાવરટ્રેન વિભાગ મોટર્સમાંથી દુર્લભ પૃથ્વી ચુંબક દૂર કરવા માટે સખત મહેનત કરી રહ્યો છે અને વૈકલ્પિક ઉકેલો શોધી રહ્યો છે.

ટેસ્લાએ હજુ સુધી સંપૂર્ણપણે નવી ચુંબક સામગ્રીની શોધ કરી નથી, તેથી તે હાલની ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને કામ કરી શકે છે, મોટે ભાગે સસ્તા અને સરળતાથી ઉત્પાદિત ફેરાઇટનો ઉપયોગ કરીને.

ફેરાઇટ ચુંબકને કાળજીપૂર્વક સ્થાન આપીને અને મોટર ડિઝાઇનના અન્ય પાસાઓને સમાયોજિત કરીને, ઘણા પ્રદર્શન સૂચકાંકોદુર્લભ પૃથ્વીડ્રાઇવ મોટર્સની નકલ કરી શકાય છે. આ કિસ્સામાં, મોટરનું વજન ફક્ત 30% જેટલું વધે છે, જે કારના એકંદર વજનની તુલનામાં થોડો તફાવત હોઈ શકે છે.

૪. નવા ચુંબક પદાર્થોમાં નીચેના ત્રણ મૂળભૂત લક્ષણો હોવા જરૂરી છે: ૧) તેમાં ચુંબકત્વ હોવું જરૂરી છે; ૨) અન્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રોની હાજરીમાં ચુંબકત્વ જાળવી રાખવાનું ચાલુ રાખવું; ૩) ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે.

ટેન્સેન્ટ ટેક્નોલોજી ન્યૂઝ અનુસાર, ઇલેક્ટ્રિક વાહન ઉત્પાદક ટેસ્લાએ જણાવ્યું છે કે હવે તેની કાર મોટર્સમાં દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનો ઉપયોગ કરવામાં આવશે નહીં, જેનો અર્થ એ છે કે ટેસ્લાના એન્જિનિયરોએ વૈકલ્પિક ઉકેલો શોધવામાં તેમની સર્જનાત્મકતાને સંપૂર્ણપણે મુક્ત કરવી પડશે.

ગયા મહિને, એલોન મસ્કે ટેસ્લા ઇન્વેસ્ટર ડે ઇવેન્ટમાં "થર્ડ પાર્ટ ઓફ ધ માસ્ટર પ્લાન" રજૂ કર્યો હતો. તેમાં એક નાની વિગત છે જેણે ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં સનસનાટી મચાવી છે. ટેસ્લાના પાવરટ્રેન વિભાગના સિનિયર એક્ઝિક્યુટિવ કોલિન કેમ્પબેલે જાહેરાત કરી હતી કે સપ્લાય ચેઇન સમસ્યાઓ અને રેર અર્થ મેગ્નેટના ઉત્પાદનની નોંધપાત્ર નકારાત્મક અસરને કારણે તેમની ટીમ મોટર્સમાંથી રેર અર્થ મેગ્નેટ દૂર કરી રહી છે.

આ ધ્યેય હાંસલ કરવા માટે, કેમ્પબેલે ત્રણ રહસ્યમય સામગ્રીનો સમાવેશ કરતી બે સ્લાઇડ્સ રજૂ કરી, જેને ચતુરાઈથી રેર અર્થ 1, રેર અર્થ 2 ​​અને રેર અર્થ 3 તરીકે લેબલ કરવામાં આવી હતી. પહેલી સ્લાઇડ ટેસ્લાની વર્તમાન પરિસ્થિતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જ્યાં કંપની દ્વારા દરેક વાહનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા રેર અર્થનું પ્રમાણ અડધા કિલોગ્રામથી 10 ગ્રામ સુધીનું હોય છે. બીજી સ્લાઇડ પર, બધા રેર અર્થ તત્વોનો ઉપયોગ શૂન્ય કરવામાં આવ્યો છે.

ચોક્કસ પદાર્થોમાં ઇલેક્ટ્રોનિક ગતિ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી જાદુઈ શક્તિનો અભ્યાસ કરતા ચુંબકશાસ્ત્રીઓ માટે, દુર્લભ પૃથ્વી 1 ની ઓળખ સરળતાથી ઓળખી શકાય છે, જે નિયોડીમિયમ છે. જ્યારે લોખંડ અને બોરોન જેવા સામાન્ય તત્વોમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે આ ધાતુ મજબૂત, હંમેશા ચાલુ રહેતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવવામાં મદદ કરી શકે છે. પરંતુ થોડા પદાર્થોમાં આ ગુણવત્તા હોય છે, અને તેનાથી પણ ઓછા દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે જે 2000 કિલોગ્રામથી વધુ વજનવાળી ટેસ્લા કાર, તેમજ ઔદ્યોગિક રોબોટ્સથી લઈને ફાઇટર જેટ સુધીની ઘણી બધી વસ્તુઓને ખસેડી શકે છે. જો ટેસ્લા મોટરમાંથી નિયોડીમિયમ અને અન્ય દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને દૂર કરવાની યોજના ધરાવે છે, તો તે તેના બદલે કયા ચુંબકનો ઉપયોગ કરશે?

ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માટે, એક વાત ચોક્કસ છે: ટેસ્લાએ સંપૂર્ણપણે નવા પ્રકારના ચુંબકીય પદાર્થની શોધ કરી ન હતી. નિરોન મેગ્નેટ્સના સ્ટ્રેટેજીના એક્ઝિક્યુટિવ વાઇસ પ્રેસિડેન્ટ એન્ડી બ્લેકબર્નએ જણાવ્યું હતું કે, "100 વર્ષથી વધુ સમયમાં, આપણી પાસે નવા બિઝનેસ મેગ્નેટ મેળવવાની થોડી જ તકો હશે." નિરોન મેગ્નેટ એ થોડા સ્ટાર્ટઅપ્સમાંથી એક છે જે આગામી તકનો લાભ લેવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે.

બ્લેકબર્ન અને અન્ય લોકો માને છે કે ટેસ્લાએ ઓછા શક્તિશાળી ચુંબકનો ઉપયોગ કરવાનું નક્કી કર્યું હોવાની શક્યતા વધુ છે. ઘણી શક્યતાઓમાં, સૌથી સ્પષ્ટ ઉમેદવાર ફેરાઇટ છે: લોખંડ અને ઓક્સિજનથી બનેલું સિરામિક, જેમાં સ્ટ્રોન્ટીયમ જેવી ધાતુની થોડી માત્રા મિશ્રિત હોય છે. તે સસ્તું અને ઉત્પાદનમાં સરળ બંને છે, અને 1950 ના દાયકાથી, વિશ્વભરમાં રેફ્રિજરેટરના દરવાજા આ રીતે બનાવવામાં આવ્યા છે.

પરંતુ વોલ્યુમની દ્રષ્ટિએ, ફેરાઇટનું ચુંબકત્વ નિયોડીમિયમ ચુંબક કરતા માત્ર દસમા ભાગનું છે, જે નવા પ્રશ્નો ઉભા કરે છે. ટેસ્લાના સીઈઓ એલોન મસ્ક હંમેશા સમાધાનકારી હોવા માટે જાણીતા છે, પરંતુ જો ટેસ્લાને ફેરાઇટ તરફ વળવું હોય, તો એવું લાગે છે કે કેટલીક છૂટછાટો આપવી પડશે.

એવું માનવું સહેલું છે કે બેટરી ઇલેક્ટ્રિક વાહનોની શક્તિ છે, પરંતુ વાસ્તવમાં, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ડ્રાઇવિંગ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો ચલાવે છે. ટેસ્લા કંપની અને ચુંબકીય એકમ "ટેસ્લા" બંનેનું નામ એક જ વ્યક્તિના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે તે કોઈ સંયોગ નથી. જ્યારે મોટરમાં કોઇલમાંથી ઇલેક્ટ્રોન વહે છે, ત્યારે તેઓ એક ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે જે વિરુદ્ધ ચુંબકીય બળને ચલાવે છે, જેના કારણે મોટરનો શાફ્ટ વ્હીલ્સ સાથે ફરે છે.

ટેસ્લા કારના પાછળના પૈડા માટે, આ બળો કાયમી ચુંબક ધરાવતી મોટર્સ દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવે છે, જે સ્થિર ચુંબકીય ક્ષેત્ર ધરાવતી એક વિચિત્ર સામગ્રી છે અને કોઈ વર્તમાન ઇનપુટ નથી, અણુઓની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોનના ચતુર સ્પિનને કારણે. ટેસ્લાએ બેટરીને અપગ્રેડ કર્યા વિના રેન્જ વધારવા અને ટોર્ક વધારવા માટે લગભગ પાંચ વર્ષ પહેલાં જ કારમાં આ ચુંબક ઉમેરવાનું શરૂ કર્યું હતું. આ પહેલા, કંપની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની આસપાસ ઉત્પાદિત ઇન્ડક્શન મોટર્સનો ઉપયોગ કરતી હતી, જે વીજળીનો વપરાશ કરીને ચુંબકત્વ ઉત્પન્ન કરે છે. આગળના મોટર્સથી સજ્જ મોડેલો હજુ પણ આ મોડનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છે.

ટેસ્લાનું દુર્લભ પૃથ્વી અને ચુંબકને છોડી દેવાનું પગલું થોડું વિચિત્ર લાગે છે. કાર કંપનીઓ ઘણીવાર કાર્યક્ષમતાથી ગ્રસ્ત હોય છે, ખાસ કરીને ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના કિસ્સામાં, જ્યાં તેઓ હજુ પણ ડ્રાઇવરોને રેન્જના ડરને દૂર કરવા માટે સમજાવવાનો પ્રયાસ કરી રહી છે. પરંતુ જેમ જેમ કાર ઉત્પાદકો ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના ઉત્પાદન સ્કેલને વિસ્તૃત કરવાનું શરૂ કરે છે, તેમ તેમ ઘણા પ્રોજેક્ટ્સ જે અગાઉ ખૂબ બિનકાર્યક્ષમ માનવામાં આવતા હતા તે ફરી સપાટી પર આવી રહ્યા છે.

આના કારણે ટેસ્લા સહિત કાર ઉત્પાદકો લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) બેટરીનો ઉપયોગ કરીને વધુ કારનું ઉત્પાદન કરવા પ્રેરાયા છે. કોબાલ્ટ અને નિકલ જેવા તત્વો ધરાવતી બેટરીઓની તુલનામાં, આ મોડેલોમાં ઘણીવાર ટૂંકી રેન્જ હોય ​​છે. આ વધુ વજન અને ઓછી સંગ્રહ ક્ષમતા ધરાવતી જૂની ટેકનોલોજી છે. હાલમાં, ઓછી ગતિવાળા પાવર દ્વારા સંચાલિત મોડેલ 3 ની રેન્જ 272 માઇલ (આશરે 438 કિલોમીટર) છે, જ્યારે વધુ અદ્યતન બેટરીઓથી સજ્જ રિમોટ મોડેલ S 400 માઇલ (640 કિલોમીટર) સુધી પહોંચી શકે છે. જો કે, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરીનો ઉપયોગ વધુ સમજદાર વ્યવસાયિક પસંદગી હોઈ શકે છે, કારણ કે તે વધુ ખર્ચાળ અને રાજકીય રીતે જોખમી સામગ્રીનો ઉપયોગ ટાળે છે.

જોકે, ટેસ્લા કોઈ અન્ય ફેરફારો કર્યા વિના ચુંબકને ફેરાઇટ જેવી ખરાબ વસ્તુથી બદલવાની શક્યતા ઓછી છે. ઉપ્સલા યુનિવર્સિટીના ભૌતિકશાસ્ત્રી અલાઈના વિષ્ણાએ કહ્યું, "તમે તમારી કારમાં એક વિશાળ ચુંબક લઈ જશો. સદનસીબે, ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ ખૂબ જટિલ મશીનો છે જેમાં ઘણા અન્ય ઘટકો છે જેને સૈદ્ધાંતિક રીતે નબળા ચુંબકનો ઉપયોગ કરવાની અસર ઘટાડવા માટે ફરીથી ગોઠવી શકાય છે."

કોમ્પ્યુટર મોડેલ્સમાં, મટીરીયલ કંપની પ્રોટેરિયલે તાજેતરમાં નક્કી કર્યું છે કે રેર અર્થ ડ્રાઇવ મોટર્સના ઘણા પ્રદર્શન સૂચકાંકોને ફેરાઇટ ચુંબકને કાળજીપૂર્વક સ્થાન આપીને અને મોટર ડિઝાઇનના અન્ય પાસાઓને સમાયોજિત કરીને નકલ કરી શકાય છે. આ કિસ્સામાં, મોટરનું વજન ફક્ત 30% જેટલું વધે છે, જે કારના એકંદર વજનની તુલનામાં એક નાનો તફાવત હોઈ શકે છે.

આ માથાનો દુખાવો હોવા છતાં, કાર કંપનીઓ પાસે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનો ત્યાગ કરવાના ઘણા કારણો છે, જો તેઓ તેમ કરી શકે. સમગ્ર દુર્લભ પૃથ્વી બજારનું મૂલ્ય યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ઇંડા બજાર જેવું જ છે, અને સૈદ્ધાંતિક રીતે, દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનું ખાણકામ, પ્રક્રિયા અને વિશ્વભરમાં ચુંબકમાં રૂપાંતર કરી શકાય છે, પરંતુ વાસ્તવમાં, આ પ્રક્રિયાઓ ઘણા પડકારો રજૂ કરે છે.

ખનિજ વિશ્લેષક અને લોકપ્રિય દુર્લભ પૃથ્વી નિરીક્ષણ બ્લોગર થોમસ ક્રુમરે કહ્યું, "આ $10 બિલિયનનો ઉદ્યોગ છે, પરંતુ દર વર્ષે બનાવેલા ઉત્પાદનોનું મૂલ્ય $2 ટ્રિલિયનથી $3 ટ્રિલિયન સુધીનું હોય છે, જે એક વિશાળ લિવર છે. કાર માટે પણ આ જ વાત લાગુ પડે છે. ભલે તેમાં આ પદાર્થ ફક્ત થોડા કિલોગ્રામ હોય, પણ તેને દૂર કરવાનો અર્થ એ છે કે જ્યાં સુધી તમે આખા એન્જિનને ફરીથી ડિઝાઇન કરવા તૈયાર ન હોવ ત્યાં સુધી કાર ચાલી શકશે નહીં.

યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને યુરોપ આ સપ્લાય ચેઇનને વૈવિધ્યીકરણ કરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે. 21મી સદીની શરૂઆતમાં બંધ થયેલી કેલિફોર્નિયાની દુર્લભ પૃથ્વી ખાણો તાજેતરમાં ફરી ખુલી છે અને હાલમાં વિશ્વના દુર્લભ પૃથ્વી સંસાધનોનો 15% પુરવઠો પૂરો પાડે છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં, સરકારી એજન્સીઓ (ખાસ કરીને સંરક્ષણ વિભાગ) ને વિમાન અને ઉપગ્રહો જેવા સાધનો માટે શક્તિશાળી ચુંબક પૂરા પાડવાની જરૂર છે, અને તેઓ સ્થાનિક સ્તરે અને જાપાન અને યુરોપ જેવા પ્રદેશોમાં સપ્લાય ચેઇનમાં રોકાણ કરવા માટે ઉત્સાહી છે. પરંતુ ખર્ચ, જરૂરી ટેકનોલોજી અને પર્યાવરણીય મુદ્દાઓને ધ્યાનમાં લેતા, આ એક ધીમી પ્રક્રિયા છે જે ઘણા વર્ષો અથવા તો દાયકાઓ સુધી ચાલી શકે છે.