ટેસ્લા મોટર્સ દુર્લભ પૃથ્વી ચુંબકને નીચા પ્રદર્શન ફેરીટ્સથી બદલવાનું વિચારી શકે છે

સપ્લાય ચેઇન અને પર્યાવરણીય મુદ્દાઓને લીધે, ટેસ્લાનો પાવરટ્રેન વિભાગ મોટર્સમાંથી દુર્લભ પૃથ્વી ચુંબકને દૂર કરવા માટે સખત મહેનત કરી રહ્યો છે અને વૈકલ્પિક ઉકેલો શોધી રહ્યો છે.

ટેસ્લાએ હજી સુધી સંપૂર્ણપણે નવી મેગ્નેટ સામગ્રીની શોધ કરી નથી, તેથી તે હાલની તકનીક સાથે કરી શકે છે, મોટે ભાગે સસ્તા અને સરળતાથી ઉત્પાદિત ફેરાઇટનો ઉપયોગ કરીને.

ફેરાઇટ ચુંબકની કાળજીપૂર્વક સ્થિતિ કરીને અને મોટર ડિઝાઇનના અન્ય પાસાઓને સમાયોજિત કરીને, ઘણા પ્રભાવ સૂચકાંકોદુર્લભ પૃથ્વીડ્રાઇવ મોટર્સ નકલ કરી શકાય છે. આ કિસ્સામાં, મોટરનું વજન લગભગ 30%જેટલું વધે છે, જે કારના એકંદર વજનની તુલનામાં થોડો તફાવત હોઈ શકે છે.

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

ટેન્સન્ટ ટેકનોલોજીના સમાચાર અનુસાર, ઇલેક્ટ્રિક વાહન ઉત્પાદક ટેસ્લાએ જણાવ્યું છે કે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો હવે તેની કાર મોટર્સમાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવશે નહીં, જેનો અર્થ છે કે ટેસ્લાના ઇજનેરોએ વૈકલ્પિક ઉકેલો શોધવા માટે તેમની સર્જનાત્મકતાને સંપૂર્ણ રીતે છૂટા કરવી પડશે.

ગયા મહિને, એલોન મસ્કએ ટેસ્લા ઇન્વેસ્ટર ડે ઇવેન્ટમાં "માસ્ટર પ્લાનનો ત્રીજો ભાગ" રજૂ કર્યો હતો. તેમાંથી, એક નાનકડી વિગત છે જેના કારણે ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં સંવેદના .ભી થઈ છે. ટેસ્લાના પાવરટ્રેન વિભાગના વરિષ્ઠ એક્ઝિક્યુટિવ કોલિન કેમ્પબલે જાહેરાત કરી હતી કે સપ્લાય ચેઇનના મુદ્દાઓ અને દુર્લભ પૃથ્વી ચુંબકના ઉત્પાદનના નોંધપાત્ર નકારાત્મક પ્રભાવને કારણે તેમની ટીમ મોટર્સમાંથી દુર્લભ પૃથ્વી ચુંબકને દૂર કરી રહી છે.

આ લક્ષ્યને પ્રાપ્ત કરવા માટે, કેમ્પબલે બે સ્લાઇડ્સ રજૂ કરી હતી જેમાં ત્રણ રહસ્યમય સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં દુર્લભ પૃથ્વી 1, દુર્લભ પૃથ્વી 2 અને દુર્લભ પૃથ્વી 3 તરીકે લેબલ લગાવવામાં આવે છે. પ્રથમ સ્લાઇડ ટેસ્લાની વર્તમાન પરિસ્થિતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જ્યાં દરેક વાહનમાં કંપની દ્વારા ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી દુર્લભ પૃથ્વીની માત્રા અડધા કિલોગ્રામથી 10 ગ્રામ સુધીની હોય છે. બીજી સ્લાઇડ પર, તમામ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનો ઉપયોગ શૂન્ય થઈ ગયો છે.

મેગ્નેટોલોજિસ્ટ્સ કે જેઓ ચોક્કસ સામગ્રીમાં ઇલેક્ટ્રોનિક ગતિ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી જાદુઈ શક્તિનો અભ્યાસ કરે છે, દુર્લભ પૃથ્વી 1 ની ઓળખ સરળતાથી ઓળખી શકાય છે, જે નિયોડિયમ છે. જ્યારે આયર્ન અને બોરોન જેવા સામાન્ય તત્વોમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે આ ધાતુ હંમેશાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર પર મજબૂત બનાવવામાં મદદ કરી શકે છે. પરંતુ થોડી સામગ્રીમાં આ ગુણવત્તા હોય છે, અને ઓછા દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો પણ ચુંબકીય ક્ષેત્રો ઉત્પન્ન કરે છે જે 2000 કિલોગ્રામ વજનવાળા ટેસ્લા કાર, તેમજ industrial દ્યોગિક રોબોટ્સથી લઈને ફાઇટર જેટમાં અન્ય ઘણી વસ્તુઓ ખસેડી શકે છે. જો ટેસ્લા મોટરમાંથી નિયોડિયમ અને અન્ય દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને દૂર કરવાની યોજના ધરાવે છે, તો તેના બદલે તે કયા ચુંબકનો ઉપયોગ કરશે?

ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માટે, એક વાત નિશ્ચિત છે: ટેસ્લાએ સંપૂર્ણપણે નવી પ્રકારની ચુંબકીય સામગ્રીની શોધ કરી નથી. નેરોન મેગ્નેટના સ્ટ્રેટેજીના એક્ઝિક્યુટિવ વાઇસ પ્રેસિડેન્ટ એન્ડી બ્લેકબર્ને જણાવ્યું હતું કે, "100 વર્ષોમાં, અમને નવા વ્યવસાયિક ચુંબક પ્રાપ્ત કરવાની થોડી તકો હોઈ શકે છે." નેરોન મેગ્નેટ એ આગલી તકને કબજે કરવાનો પ્રયાસ કરતા થોડા સ્ટાર્ટઅપ્સમાંનું એક છે.

બ્લેકબર્ન અને અન્ય લોકો માને છે કે ટેસ્લાએ ખૂબ ઓછા શક્તિશાળી ચુંબક સાથે કરવાનું નક્કી કર્યું છે. ઘણી શક્યતાઓમાં, સૌથી સ્પષ્ટ ઉમેદવાર ફેરાઇટ છે: લોખંડ અને ઓક્સિજનથી બનેલો સિરામિક, સ્ટ્રોન્ટિયમ જેવી થોડી માત્રામાં મેટલ સાથે મિશ્રિત. તે સસ્તી અને ઉત્પાદન માટે સરળ બંને છે, અને 1950 ના દાયકાથી, વિશ્વભરના રેફ્રિજરેટર દરવાજા આ રીતે બનાવવામાં આવ્યા છે.

પરંતુ વોલ્યુમની દ્રષ્ટિએ, ફેરાઇટનું ચુંબકત્વ નિયોડીમિયમ ચુંબક કરતા માત્ર એક દસમો ભાગ છે, જે નવા પ્રશ્નો ઉભા કરે છે. ટેસ્લાના સીઇઓ એલોન મસ્ક હંમેશાં કાલ્પનિક હોવા માટે જાણીતા છે, પરંતુ જો ટેસ્લા ફેરાઇટ તરફ સ્થળાંતર કરે છે, તો લાગે છે કે કેટલીક છૂટછાટો કરવી જ જોઇએ.

તે માનવું સરળ છે કે બેટરી ઇલેક્ટ્રિક વાહનોની શક્તિ છે, પરંતુ વાસ્તવિકતામાં, તે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ડ્રાઇવિંગ છે જે ઇલેક્ટ્રિક વાહનો ચલાવે છે. તે કોઈ સંયોગ નથી કે ટેસ્લા કંપની અને મેગ્નેટિક યુનિટ “ટેસ્લા” બંનેનું નામ એક જ વ્યક્તિનું નામ આપવામાં આવ્યું છે. જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન મોટરમાં કોઇલમાંથી વહે છે, ત્યારે તે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર બનાવે છે જે વિરુદ્ધ ચુંબકીય બળ ચલાવે છે, જેના કારણે મોટરનો શાફ્ટ વ્હીલ્સથી ફેરવાય છે.

ટેસ્લા કારના પાછળના પૈડાં માટે, આ દળો કાયમી ચુંબક સાથે મોટર્સ દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે, સ્થિર ચુંબકીય ક્ષેત્રવાળી એક વિચિત્ર સામગ્રી અને પરમાણુઓની આસપાસના ઇલેક્ટ્રોનના હોંશિયાર સ્પિનને આભારી, વર્તમાન ઇનપુટ નથી. ટેસ્લાએ ફક્ત પાંચ વર્ષ પહેલાં કારમાં આ ચુંબક ઉમેરવાનું શરૂ કર્યું હતું, જેથી બેટરીને અપગ્રેડ કર્યા વિના શ્રેણી અને ટોર્ક વધારવા માટે. આ પહેલાં, કંપનીએ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની આસપાસ ઉત્પાદિત ઇન્ડક્શન મોટર્સનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જે વીજળીનો વપરાશ કરીને ચુંબકત્વ ઉત્પન્ન કરે છે. ફ્રન્ટ મોટર્સથી સજ્જ તે મોડેલો હજી પણ આ મોડનો ઉપયોગ કરી રહ્યાં છે.

દુર્લભ પૃથ્વી અને ચુંબકને છોડી દેવા માટે ટેસ્લાની ચાલ થોડી વિચિત્ર લાગે છે. કાર કંપનીઓ ઘણીવાર કાર્યક્ષમતામાં ભ્રમિત હોય છે, ખાસ કરીને ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના કિસ્સામાં, જ્યાં તેઓ હજી પણ ડ્રાઇવરોને તેમની શ્રેણીના ડરને દૂર કરવા માટે રાજી કરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે. પરંતુ જેમ જેમ કાર ઉત્પાદકો ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના ઉત્પાદન સ્કેલને વિસ્તૃત કરવાનું શરૂ કરે છે, ઘણા પ્રોજેક્ટ્સ કે જેને અગાઉ ખૂબ બિનકાર્યક્ષમ માનવામાં આવ્યાં હતાં.

આનાથી ટેસ્લા સહિત કાર ઉત્પાદકોને લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (એલએફપી) બેટરીનો ઉપયોગ કરીને વધુ કારો ઉત્પન્ન કરવા માટે પૂછવામાં આવ્યું છે. કોબાલ્ટ અને નિકલ જેવા તત્વોવાળી બેટરીની તુલનામાં, આ મોડેલોમાં ઘણીવાર ટૂંકી શ્રેણી હોય છે. આ વધુ વજન અને ઓછી સંગ્રહ ક્ષમતાવાળી જૂની તકનીક છે. હાલમાં, લો-સ્પીડ પાવર દ્વારા સંચાલિત મોડેલ 3 ની રેન્જ 272 માઇલ (આશરે 438 કિલોમીટર) છે, જ્યારે વધુ અદ્યતન બેટરીથી સજ્જ રિમોટ મોડેલ 400 માઇલ (640 કિલોમીટર) સુધી પહોંચી શકે છે. જો કે, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરીનો ઉપયોગ વધુ સમજદાર વ્યવસાયની પસંદગી હોઈ શકે છે, કારણ કે તે વધુ ખર્ચાળ અને રાજકીય રીતે જોખમી સામગ્રીના ઉપયોગને ટાળે છે.

જો કે, ટેસ્લા કોઈ અન્ય ફેરફારો કર્યા વિના, ફેરાઇટ જેવી ખરાબ વસ્તુ સાથે ચુંબકને ફક્ત બદલવાની સંભાવના નથી. ઉપ્સલા યુનિવર્સિટીના ભૌતિકશાસ્ત્રી અલાઇના વિષ્ણાએ કહ્યું, “તમે તમારી કારમાં એક વિશાળ ચુંબક લઇ જશો. સદભાગ્યે, ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ ઘણા અન્ય ઘટકો સાથે એકદમ જટિલ મશીનો છે જે નબળા ચુંબકનો ઉપયોગ કરવાની અસરને ઘટાડવા માટે સૈદ્ધાંતિક રીતે ફરીથી ગોઠવી શકાય છે.

કમ્પ્યુટર મોડેલોમાં, મટિરિયલ કંપની પ્રોટેરેયલે તાજેતરમાં નક્કી કર્યું છે કે દુર્લભ અર્થ ડ્રાઇવ મોટર્સના ઘણા પ્રભાવ સૂચકાંકોને કાળજીપૂર્વક ફેરાઇટ ચુંબકની સ્થિતિ કરીને અને મોટર ડિઝાઇનના અન્ય પાસાઓને સમાયોજિત કરીને નકલ કરી શકાય છે. આ કિસ્સામાં, મોટરનું વજન લગભગ 30%જેટલું વધે છે, જે કારના એકંદર વજનની તુલનામાં થોડો તફાવત હોઈ શકે છે.

આ માથાનો દુખાવો હોવા છતાં, કાર કંપનીઓ પાસે ભાગ્યે જ પૃથ્વી તત્વોને છોડી દેવાનાં ઘણા કારણો છે, જો તેઓ આમ કરી શકે. સમગ્ર દુર્લભ પૃથ્વી બજારનું મૂલ્ય યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના ઇંડા બજાર જેવું જ છે, અને સૈદ્ધાંતિક રીતે, દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનું ખાણકામ કરી શકાય છે, પ્રક્રિયા કરી શકાય છે અને વિશ્વભરમાં ચુંબકમાં ફેરવી શકાય છે, પરંતુ વાસ્તવિકતામાં, આ પ્રક્રિયાઓ ઘણા પડકારો રજૂ કરે છે.

ખનિજ વિશ્લેષક અને લોકપ્રિય દુર્લભ પૃથ્વી નિરીક્ષણ બ્લોગર થોમસ ક્રુમેરે કહ્યું, “આ 10 અબજ ડોલરનો ઉદ્યોગ છે, પરંતુ દર વર્ષે બનાવેલા ઉત્પાદનોનું મૂલ્ય tr ટ્રિલિયન ડોલરથી 3 ટ્રિલિયન ડોલર સુધીની હોય છે, જે એક વિશાળ લિવર છે. તે જ કાર માટે જાય છે. ભલે તેમાં ફક્ત આ પદાર્થના થોડા કિલોગ્રામ હોય, તેમને દૂર કરવાનો અર્થ એ છે કે જ્યાં સુધી તમે આખા એન્જિનને ફરીથી ડિઝાઇન કરવા તૈયાર ન હોવ ત્યાં સુધી કારો હવે ચલાવી શકશે નહીં.

યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને યુરોપ આ સપ્લાય ચેઇનને વિવિધતા લાવવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે. કેલિફોર્નિયાના દુર્લભ પૃથ્વી ખાણો, જે 21 મી સદીની શરૂઆતમાં બંધ હતી, તાજેતરમાં ફરીથી ખોલવામાં આવી છે અને હાલમાં વિશ્વના 15% પૃથ્વી સંસાધનો પૂરા પાડ્યા છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં, સરકારી એજન્સીઓ (ખાસ કરીને સંરક્ષણ વિભાગ) એ વિમાન અને ઉપગ્રહો જેવા ઉપકરણો માટે શક્તિશાળી ચુંબક પ્રદાન કરવાની જરૂર છે, અને તેઓ સ્થાનિક અને જાપાન અને યુરોપ જેવા પ્રદેશોમાં સપ્લાય ચેઇન્સમાં રોકાણ કરવા માટે ઉત્સાહી છે. પરંતુ ખર્ચ, જરૂરી તકનીકી અને પર્યાવરણીય સમસ્યાઓ ધ્યાનમાં લેતા, આ એક ધીમી પ્રક્રિયા છે જે ઘણા વર્ષો અથવા દાયકાઓ સુધી ટકી શકે છે.