ટેસ્લા મોટર્સ રેર અર્થ મેગ્નેટને નીચા પરફોર્મન્સ ફેરાઈટ સાથે બદલવાનું વિચારી શકે છે

સપ્લાય ચેઇન અને પર્યાવરણીય સમસ્યાઓના કારણે, ટેસ્લાનો પાવરટ્રેન વિભાગ મોટરમાંથી દુર્લભ પૃથ્વીના ચુંબકને 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 ટેકનોલોજી સાથે કામ કરી શકે છે, મોટે ભાગે સસ્તા અને સરળતાથી ઉત્પાદિત ફેરાઇટનો ઉપયોગ કરીને.

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

4. નવી ચુંબક સામગ્રીમાં નીચેની ત્રણ મૂળભૂત લાક્ષણિકતાઓ હોવી જરૂરી છે: 1) તેમાં ચુંબકત્વ હોવું જરૂરી છે; 2) અન્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રોની હાજરીમાં ચુંબકત્વ જાળવવાનું ચાલુ રાખો; 3) ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે.

ટેન્સેન્ટ ટેક્નોલોજી ન્યૂઝ અનુસાર, ઇલેક્ટ્રિક વાહન નિર્માતા ટેસ્લાએ જણાવ્યું છે કે તેની કાર મોટર્સમાં હવે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનો ઉપયોગ કરવામાં આવશે નહીં, જેનો અર્થ છે કે ટેસ્લાના એન્જિનિયરોએ વૈકલ્પિક ઉકેલો શોધવામાં તેમની સર્જનાત્મકતાનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરવો પડશે.

ગયા મહિને, એલોન મસ્કે ટેસ્લા ઇન્વેસ્ટર ડે ઇવેન્ટમાં "માસ્ટર પ્લાનનો ત્રીજો ભાગ" રજૂ કર્યો. તેમાંથી, એક નાની વિગત છે જેણે ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં સનસનાટી મચાવી દીધી છે. ટેસ્લાના પાવરટ્રેન વિભાગના વરિષ્ઠ એક્ઝિક્યુટિવ કોલિન કેમ્પબેલે જાહેરાત કરી હતી કે તેમની ટીમ સપ્લાય ચેઇન સમસ્યાઓ અને દુર્લભ પૃથ્વી ચુંબકના ઉત્પાદનની નોંધપાત્ર નકારાત્મક અસરને કારણે મોટરમાંથી દુર્લભ પૃથ્વીના ચુંબકને દૂર કરી રહી છે.

આ ધ્યેય હાંસલ કરવા માટે, કેમ્પબેલે રેર અર્થ 1, રેર અર્થ 2 ​​અને રેર અર્થ 3 તરીકે હોશિયારીપૂર્વક લેબલવાળી ત્રણ રહસ્યમય સામગ્રી ધરાવતી બે સ્લાઇડ્સ રજૂ કરી. પ્રથમ સ્લાઇડ ટેસ્લાની વર્તમાન પરિસ્થિતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જ્યાં કંપની દ્વારા દરેક વાહનમાં દુર્લભ પૃથ્વીનો જથ્થો વપરાય છે. અડધા કિલોગ્રામથી 10 ગ્રામ સુધીની રેન્જ. બીજી સ્લાઇડ પર, પૃથ્વીના તમામ દુર્લભ તત્વોનો વપરાશ ઘટાડીને શૂન્ય કરવામાં આવ્યો છે.

ચોક્કસ સામગ્રીમાં ઇલેક્ટ્રોનિક ગતિ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી જાદુઈ શક્તિનો અભ્યાસ કરતા ચુંબકીયશાસ્ત્રીઓ માટે, દુર્લભ પૃથ્વી 1 ની ઓળખ સરળતાથી ઓળખી શકાય છે, જે નિયોડીમિયમ છે. જ્યારે આયર્ન અને બોરોન જેવા સામાન્ય તત્વોમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે આ ધાતુ હંમેશા ચુંબકીય ક્ષેત્ર પર મજબૂત બનાવવામાં મદદ કરી શકે છે. પરંતુ થોડી સામગ્રીઓમાં આ ગુણવત્તા હોય છે, અને તેનાથી ઓછા દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો ચુંબકીય ક્ષેત્રો ઉત્પન્ન કરે છે જે 2000 કિલોગ્રામથી વધુ વજનની ટેસ્લા કારને તેમજ ઔદ્યોગિક રોબોટ્સથી લઈને ફાઈટર જેટ સુધીની અન્ય ઘણી વસ્તુઓને ખસેડી શકે છે. જો ટેસ્લા મોટરમાંથી નિયોડીમિયમ અને અન્ય દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને દૂર કરવાની યોજના ધરાવે છે, તો તેના બદલે તે કયા ચુંબકનો ઉપયોગ કરશે?

ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માટે, એક વસ્તુ નિશ્ચિત છે: ટેસ્લાએ સંપૂર્ણપણે નવા પ્રકારની ચુંબકીય સામગ્રીની શોધ કરી નથી. NIron Magnets ખાતે સ્ટ્રેટેજીના એક્ઝિક્યુટિવ વાઈસ પ્રેસિડેન્ટ એન્ડી બ્લેકબર્નએ જણાવ્યું હતું કે, "100 વર્ષોમાં, અમારી પાસે નવા બિઝનેસ મેગ્નેટ મેળવવાની થોડી જ તકો હોઈ શકે છે." NIron Magnets એ આગામી તકનો લાભ લેવાનો પ્રયાસ કરતા થોડા સ્ટાર્ટઅપ્સમાંનું એક છે.

બ્લેકબર્ન અને અન્ય લોકો માને છે કે ટેસ્લાએ ઓછા શક્તિશાળી ચુંબક સાથે કરવાનું નક્કી કર્યું હોય તેવી શક્યતા વધુ છે. ઘણી શક્યતાઓ પૈકી, સૌથી સ્પષ્ટ ઉમેદવાર ફેરાઇટ છે: લોખંડ અને ઓક્સિજનથી બનેલું સિરામિક, સ્ટ્રોન્ટિયમ જેવી થોડી માત્રામાં ધાતુ સાથે મિશ્રિત. તે ઉત્પાદનમાં સસ્તું અને સરળ બંને છે, અને 1950 ના દાયકાથી, વિશ્વભરમાં રેફ્રિજરેટરના દરવાજા આ રીતે બનાવવામાં આવે છે.

પરંતુ વોલ્યુમની દ્રષ્ટિએ, ફેરાઇટનું ચુંબકત્વ નિયોડીમિયમ ચુંબક કરતાં માત્ર દસમા ભાગનું છે, જે નવા પ્રશ્નો ઉભા કરે છે. ટેસ્લાના સીઇઓ એલોન મસ્ક હંમેશા બેફામ હોવા માટે જાણીતા છે, પરંતુ જો ટેસ્લાને ફેરાઇટમાં સ્થાનાંતરિત કરવું હોય, તો એવું લાગે છે કે કેટલીક છૂટછાટો આપવી જોઈએ.

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

ટેસ્લા કારના પાછળના વ્હીલ્સ માટે, આ દળો કાયમી ચુંબકવાળી મોટરો દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે, સ્થિર ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથેની વિચિત્ર સામગ્રી અને કોઈ વર્તમાન ઇનપુટ નથી, અણુઓની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોનના ચપળ સ્પિનને આભારી છે. ટેસ્લાએ લગભગ પાંચ વર્ષ પહેલાં જ કારમાં આ ચુંબક ઉમેરવાનું શરૂ કર્યું હતું, જેથી બેટરીને અપગ્રેડ કર્યા વિના રેન્જ વધારવા અને ટોર્ક વધારવા માટે. આ પહેલા, કંપની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની આસપાસ ઉત્પાદિત ઇન્ડક્શન મોટર્સનો ઉપયોગ કરતી હતી, જે વીજળીનો ઉપયોગ કરીને ચુંબકત્વ પેદા કરે છે. ફ્રન્ટ મોટર્સથી સજ્જ તે મોડલ્સ હજુ પણ આ મોડનો ઉપયોગ કરી રહ્યાં છે.

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

આનાથી ટેસ્લા સહિતના કાર ઉત્પાદકોને લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LFP) બેટરીનો ઉપયોગ કરીને વધુ કાર બનાવવા માટે પ્રોત્સાહિત કર્યા છે. કોબાલ્ટ અને નિકલ જેવા તત્વો ધરાવતી બેટરીની તુલનામાં, આ મોડલ્સની શ્રેણી ઘણી વખત ઓછી હોય છે. આ એક જૂની ટેકનોલોજી છે જેમાં વધુ વજન અને ઓછી સ્ટોરેજ ક્ષમતા છે. હાલમાં, લો-સ્પીડ પાવર દ્વારા સંચાલિત મોડલ 3 ની રેન્જ 272 માઇલ (આશરે 438 કિલોમીટર) છે, જ્યારે વધુ અદ્યતન બેટરીઓથી સજ્જ રિમોટ મોડલ S 400 માઇલ (640 કિલોમીટર) સુધી પહોંચી શકે છે. જો કે, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરીનો ઉપયોગ વધુ સમજદાર વ્યવસાય પસંદગી હોઈ શકે છે, કારણ કે તે વધુ ખર્ચાળ અને રાજકીય રીતે જોખમી સામગ્રીનો ઉપયોગ ટાળે છે.

જો કે, ટેસ્લા ચુંબકને અન્ય કોઈ ફેરફાર કર્યા વિના, ફેરાઈટ જેવી ખરાબ વસ્તુથી બદલી શકે તેવી શક્યતા નથી. ઉપસાલા યુનિવર્સિટીના ભૌતિકશાસ્ત્રી અલાઈના વિશ્નાએ કહ્યું, “તમે તમારી કારમાં એક વિશાળ ચુંબક લઈ જશો. સદભાગ્યે, ઈલેક્ટ્રિક મોટર્સ અન્ય ઘણા ઘટકો સાથે તદ્દન જટિલ મશીનો છે જે નબળા ચુંબકના ઉપયોગની અસરને ઘટાડવા માટે સૈદ્ધાંતિક રીતે ફરીથી ગોઠવી શકાય છે.

કમ્પ્યુટર મૉડલ્સમાં, મટિરિયલ કંપની પ્રોટેરિયલે તાજેતરમાં નિર્ધારિત કર્યું છે કે રેર અર્થ ડ્રાઇવ મોટર્સના ઘણા પ્રદર્શન સૂચકાંકોને ફેરાઇટ ચુંબકને કાળજીપૂર્વક સ્થિત કરીને અને મોટર ડિઝાઇનના અન્ય પાસાઓને સમાયોજિત કરીને નકલ કરી શકાય છે. આ કિસ્સામાં, મોટરનું વજન ફક્ત લગભગ 30% વધે છે, જે કારના એકંદર વજનની તુલનામાં થોડો તફાવત હોઈ શકે છે.

આ માથાનો દુખાવો હોવા છતાં, કાર કંપનીઓ પાસે હજુ પણ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને છોડી દેવાના ઘણા કારણો છે, જો તેઓ આમ કરી શકે. સમગ્ર રેર અર્થ માર્કેટનું મૂલ્ય યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ઇંડા બજાર જેવું જ છે, અને સૈદ્ધાંતિક રીતે, દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનું ખાણકામ, પ્રક્રિયા અને વિશ્વભરમાં ચુંબકમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે, પરંતુ વાસ્તવમાં, આ પ્રક્રિયાઓ ઘણા પડકારો રજૂ કરે છે.

ખનિજ વિશ્લેષક અને લોકપ્રિય રેર અર્થ ઓબ્ઝર્વેશન બ્લોગર થોમસ ક્રુમરે જણાવ્યું હતું કે, “આ 10 અબજ ડોલરનો ઉદ્યોગ છે, પરંતુ દર વર્ષે બનાવેલ ઉત્પાદનોની કિંમત $2 ટ્રિલિયનથી $3 ટ્રિલિયન સુધીની છે, જે એક વિશાળ લીવર છે. તે જ કાર માટે જાય છે. જો તેમાં આ પદાર્થનો માત્ર અમુક કિલોગ્રામનો જથ્થો હોય તો પણ, તેને દૂર કરવાનો અર્થ એ છે કે જ્યાં સુધી તમે સમગ્ર એન્જિનને ફરીથી ડિઝાઇન કરવા તૈયાર ન હો ત્યાં સુધી કાર ચાલી શકશે નહીં.

યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને યુરોપ આ સપ્લાય ચેઇનમાં વિવિધતા લાવવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે. કેલિફોર્નિયાની દુર્લભ પૃથ્વી ખાણો, જે 21મી સદીની શરૂઆતમાં બંધ કરવામાં આવી હતી, તે તાજેતરમાં ફરી ખોલવામાં આવી છે અને હાલમાં તે વિશ્વના 15% દુર્લભ પૃથ્વી સંસાધનોને સપ્લાય કરે છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં, સરકારી એજન્સીઓ (ખાસ કરીને સંરક્ષણ વિભાગ) એ એરોપ્લેન અને ઉપગ્રહો જેવા સાધનો માટે શક્તિશાળી ચુંબક પ્રદાન કરવાની 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.