ടെസ്‌ല മോട്ടോഴ്‌സ് അപൂർവ എർത്ത് മാഗ്നറ്റുകൾക്ക് പകരം കുറഞ്ഞ പെർഫോമൻസ് ഫെറിറ്റുകളെ കുറിച്ച് ആലോചിച്ചേക്കാം

വിതരണ ശൃംഖലയും പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്‌നങ്ങളും കാരണം, ടെസ്‌ലയുടെ പവർട്രെയിൻ ഡിപ്പാർട്ട്‌മെൻ്റ് മോട്ടോറുകളിൽ നിന്ന് അപൂർവ എർത്ത് മാഗ്നറ്റുകൾ നീക്കംചെയ്യാൻ കഠിനമായി പരിശ്രമിക്കുകയും ബദൽ പരിഹാരങ്ങൾ തേടുകയും ചെയ്യുന്നു.

ടെസ്‌ല ഇതുവരെ ഒരു പുതിയ കാന്തം മെറ്റീരിയൽ കണ്ടുപിടിച്ചിട്ടില്ല, അതിനാൽ നിലവിലുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് ഇത് ചെയ്യാൻ കഴിയും, മിക്കവാറും വിലകുറഞ്ഞതും എളുപ്പത്തിൽ നിർമ്മിക്കുന്നതുമായ ഫെറൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഫെറൈറ്റ് മാഗ്നറ്റുകൾ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം സ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെയും മോട്ടോർ ഡിസൈനിൻ്റെ മറ്റ് വശങ്ങൾ ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെയും, നിരവധി പ്രകടന സൂചകങ്ങൾഅപൂർവ ഭൂമിഡ്രൈവ് മോട്ടോറുകൾ പകർത്താൻ കഴിയും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, മോട്ടറിൻ്റെ ഭാരം ഏകദേശം 30% വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് കാറിൻ്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ഭാരവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ചെറിയ വ്യത്യാസമായിരിക്കാം.

4. പുതിയ കാന്തം മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന മൂന്ന് അടിസ്ഥാന സവിശേഷതകൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം: 1) അവയ്ക്ക് കാന്തികത ഉണ്ടായിരിക്കണം; 2) മറ്റ് കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ കാന്തികത നിലനിർത്തുന്നത് തുടരുക; 3) ഉയർന്ന താപനിലയെ നേരിടാൻ കഴിയും.

ടെൻസെൻ്റ് ടെക്‌നോളജി ന്യൂസ് അനുസരിച്ച്, ഇലക്ട്രിക് വാഹന നിർമ്മാതാക്കളായ ടെസ്‌ല അതിൻ്റെ കാർ മോട്ടോറുകളിൽ ഇനി അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കില്ലെന്ന് പ്രസ്താവിച്ചു, അതായത് ടെസ്‌ലയുടെ എഞ്ചിനീയർമാർ ബദൽ പരിഹാരങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിൽ അവരുടെ സർഗ്ഗാത്മകത പൂർണ്ണമായും അഴിച്ചുവിടേണ്ടതുണ്ട്.

കഴിഞ്ഞ മാസം, ടെസ്‌ല നിക്ഷേപക ദിന പരിപാടിയിൽ എലോൺ മസ്‌ക് "മാസ്റ്റർ പ്ലാനിൻ്റെ മൂന്നാം ഭാഗം" പുറത്തിറക്കി. അവയിൽ, ഭൗതികശാസ്ത്ര മേഖലയിൽ ഒരു സംവേദനം സൃഷ്ടിച്ച ഒരു ചെറിയ വിശദാംശമുണ്ട്. ടെസ്‌ലയുടെ പവർട്രെയിൻ ഡിപ്പാർട്ട്‌മെൻ്റിലെ സീനിയർ എക്‌സിക്യൂട്ടീവായ കോളിൻ കാംബെൽ, വിതരണ ശൃംഖലയിലെ പ്രശ്‌നങ്ങളും അപൂർവ എർത്ത് മാഗ്നറ്റുകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിൻ്റെ കാര്യമായ പ്രതികൂല ഫലവും കാരണം തൻ്റെ ടീം മോട്ടോറുകളിൽ നിന്ന് അപൂർവ എർത്ത് മാഗ്നറ്റുകൾ നീക്കം ചെയ്യുകയാണെന്ന് പ്രഖ്യാപിച്ചു.

ഈ ലക്ഷ്യം നേടുന്നതിനായി, അപൂർവ ഭൂമി 1, അപൂർവ ഭൂമി 2, അപൂർവ ഭൂമി 3 എന്നിങ്ങനെ സമർത്ഥമായി ലേബൽ ചെയ്‌ത മൂന്ന് നിഗൂഢ സാമഗ്രികൾ ഉൾപ്പെടുന്ന രണ്ട് സ്ലൈഡുകൾ കാംപ്‌ബെൽ അവതരിപ്പിച്ചു. ആദ്യ സ്ലൈഡ് ടെസ്‌ലയുടെ നിലവിലെ സാഹചര്യത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, അവിടെ കമ്പനി ഓരോ വാഹനത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന അപൂർവ മണ്ണിൻ്റെ അളവ്. അര കിലോഗ്രാം മുതൽ 10 ഗ്രാം വരെയാണ്. രണ്ടാമത്തെ സ്ലൈഡിൽ, എല്ലാ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെയും ഉപയോഗം പൂജ്യമായി കുറച്ചിരിക്കുന്നു.

ചില മെറ്റീരിയലുകളിൽ ഇലക്ട്രോണിക് ചലനം സൃഷ്ടിക്കുന്ന മാന്ത്രിക ശക്തിയെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്ന കാന്തികശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക്, അപൂർവ ഭൂമി 1 ൻ്റെ ഐഡൻ്റിറ്റി എളുപ്പത്തിൽ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും, അത് നിയോഡൈമിയം ആണ്. ഇരുമ്പ്, ബോറോൺ തുടങ്ങിയ സാധാരണ മൂലകങ്ങളിൽ ചേർക്കുമ്പോൾ, ഈ ലോഹത്തിന് ശക്തമായ, എല്ലായ്പ്പോഴും കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കാൻ സഹായിക്കും. എന്നാൽ കുറച്ച് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഈ ഗുണമേ ഉള്ളൂ, കൂടാതെ കുറച്ച് അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ പോലും 2000 കിലോഗ്രാമിൽ കൂടുതൽ ഭാരമുള്ള ടെസ്‌ല കാറുകളെ ചലിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അതുപോലെ തന്നെ വ്യാവസായിക റോബോട്ടുകൾ മുതൽ യുദ്ധവിമാനങ്ങൾ വരെ. മോട്ടോറിൽ നിന്ന് നിയോഡൈമിയവും മറ്റ് അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളും നീക്കം ചെയ്യാൻ ടെസ്‌ല പദ്ധതിയിടുകയാണെങ്കിൽ, പകരം ഏത് കാന്തം ഉപയോഗിക്കും?

ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഒരു കാര്യം ഉറപ്പാണ്: ടെസ്‌ല ഒരു പുതിയ തരം കാന്തിക പദാർത്ഥം കണ്ടുപിടിച്ചിട്ടില്ല. നൈറോൺ മാഗ്നറ്റിലെ സ്ട്രാറ്റജി എക്‌സിക്യൂട്ടീവ് വൈസ് പ്രസിഡൻ്റ് ആൻഡി ബ്ലാക്ക്ബേൺ പറഞ്ഞു, “നൂറു വർഷത്തിനുള്ളിൽ, പുതിയ ബിസിനസ്സ് മാഗ്നറ്റുകൾ സ്വന്തമാക്കാൻ ഞങ്ങൾക്ക് കുറച്ച് അവസരങ്ങൾ മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ.” അടുത്ത അവസരം മുതലെടുക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്ന ചുരുക്കം ചില സ്റ്റാർട്ടപ്പുകളിൽ ഒന്നാണ് NIron Magnets.

ബ്ലാക്ബേണും മറ്റുള്ളവരും വിശ്വസിക്കുന്നത് ടെസ്‌ല വളരെ കുറഞ്ഞ ശക്തിയുള്ള കാന്തം ഉപയോഗിച്ച് ചെയ്യാൻ തീരുമാനിച്ചതാണെന്നാണ്. നിരവധി സാധ്യതകൾക്കിടയിൽ, ഏറ്റവും വ്യക്തമായ സ്ഥാനാർത്ഥി ഫെറൈറ്റ് ആണ്: ഇരുമ്പും ഓക്സിജനും ചേർന്ന ഒരു സെറാമിക്, സ്ട്രോൺഷ്യം പോലെയുള്ള ചെറിയ അളവിലുള്ള ലോഹം കലർന്നതാണ്. ഇത് വിലകുറഞ്ഞതും നിർമ്മിക്കാൻ എളുപ്പവുമാണ്, 1950 മുതൽ ലോകമെമ്പാടുമുള്ള റഫ്രിജറേറ്റർ വാതിലുകൾ ഈ രീതിയിൽ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടു.

എന്നാൽ വോളിയത്തിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ, പുതിയ ചോദ്യങ്ങൾ ഉയർത്തുന്ന നിയോഡൈമിയം കാന്തങ്ങളുടെ പത്തിലൊന്ന് മാത്രമാണ് ഫെറൈറ്റ് കാന്തികത. ടെസ്‌ല സിഇഒ എലോൺ മസ്‌ക് വിട്ടുവീഴ്‌ചയില്ലാത്തയാളാണ് എന്നറിയപ്പെട്ടിരുന്നു, എന്നാൽ ടെസ്‌ല ഫെറിറ്റിലേക്ക് മാറണമെങ്കിൽ ചില ഇളവുകൾ നൽകണമെന്ന് തോന്നുന്നു.

ബാറ്ററികൾ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ ശക്തിയാണെന്ന് വിശ്വസിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്, എന്നാൽ വാസ്തവത്തിൽ, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളെ ഓടിക്കുന്നത് വൈദ്യുതകാന്തിക ഡ്രൈവിംഗാണ്. ടെസ്‌ല കമ്പനിയും "ടെസ്‌ല" എന്ന കാന്തിക യൂണിറ്റും ഒരേ വ്യക്തിയുടെ പേരിലാണ് അറിയപ്പെടുന്നത് എന്നത് യാദൃശ്ചികമല്ല. ഒരു മോട്ടോറിലെ കോയിലുകളിലൂടെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒഴുകുമ്പോൾ, അവ എതിർ കാന്തിക ശക്തിയെ നയിക്കുന്ന ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് മോട്ടറിൻ്റെ ഷാഫ്റ്റ് ചക്രങ്ങൾക്കൊപ്പം കറങ്ങുന്നു.

ടെസ്‌ല കാറുകളുടെ പിൻ ചക്രങ്ങൾക്കായി, ഈ ശക്തികൾ സ്ഥിരമായ കാന്തങ്ങളുള്ള മോട്ടോറുകളാണ് നൽകുന്നത്, സ്ഥിരമായ കാന്തികക്ഷേത്രവും കറൻ്റ് ഇൻപുട്ടും ഇല്ലാത്ത ഒരു വിചിത്ര പദാർത്ഥം, ആറ്റങ്ങൾക്ക് ചുറ്റുമുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ബുദ്ധിപരമായ സ്പിൻ നന്ദി. ബാറ്ററി അപ്‌ഗ്രേഡ് ചെയ്യാതെ റേഞ്ച് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ടോർക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുമായി ഏകദേശം അഞ്ച് വർഷം മുമ്പ് മാത്രമാണ് ടെസ്‌ല കാറുകളിൽ ഈ കാന്തങ്ങൾ ചേർക്കാൻ തുടങ്ങിയത്. ഇതിന് മുമ്പ്, കമ്പനി വൈദ്യുതകാന്തികങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും നിർമ്മിച്ച ഇൻഡക്ഷൻ മോട്ടോറുകൾ ഉപയോഗിച്ചു, ഇത് വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം ചെയ്ത് കാന്തികത സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഫ്രണ്ട് മോട്ടോറുകൾ ഘടിപ്പിച്ച ആ മോഡലുകൾ ഇപ്പോഴും ഈ മോഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

അപൂർവ ഭൂമികളും കാന്തങ്ങളും ഉപേക്ഷിക്കാനുള്ള ടെസ്‌ലയുടെ നീക്കം അൽപ്പം വിചിത്രമായി തോന്നുന്നു. കാർ കമ്പനികൾ പലപ്പോഴും കാര്യക്ഷമതയിൽ ശ്രദ്ധാലുക്കളാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, അവർ ഇപ്പോഴും ഡ്രൈവർമാരെ റേഞ്ചിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഭയം മറികടക്കാൻ പ്രേരിപ്പിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. എന്നാൽ കാർ നിർമ്മാതാക്കൾ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ ഉൽപ്പാദന സ്കെയിൽ വിപുലീകരിക്കാൻ തുടങ്ങുമ്പോൾ, മുമ്പ് വളരെ കാര്യക്ഷമമല്ലെന്ന് കരുതിയിരുന്ന പല പദ്ധതികളും വീണ്ടും ഉയർന്നുവരുന്നു.

ഇത് ലിഥിയം അയൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് (എൽഎഫ്പി) ബാറ്ററികൾ ഉപയോഗിച്ച് കൂടുതൽ കാറുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ടെസ്‌ല ഉൾപ്പെടെയുള്ള കാർ നിർമ്മാതാക്കളെ പ്രേരിപ്പിച്ചു. കോബാൾട്ട്, നിക്കൽ തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയ ബാറ്ററികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഈ മോഡലുകൾക്ക് പലപ്പോഴും ചെറിയ റേഞ്ച് ഉണ്ട്. കൂടുതൽ ഭാരവും കുറഞ്ഞ സംഭരണ ​​ശേഷിയുമുള്ള പഴയ സാങ്കേതികവിദ്യയാണിത്. നിലവിൽ, ലോ-സ്പീഡ് പവർ നൽകുന്ന മോഡൽ 3 ന് 272 മൈൽ (ഏകദേശം 438 കിലോമീറ്റർ) പരിധിയുണ്ട്, അതേസമയം കൂടുതൽ നൂതന ബാറ്ററികൾ ഘടിപ്പിച്ച റിമോട്ട് മോഡൽ എസിന് 400 മൈൽ (640 കിലോമീറ്റർ) വരെ എത്താൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററിയുടെ ഉപയോഗം കൂടുതൽ യുക്തിസഹമായ ബിസിനസ്സ് തിരഞ്ഞെടുപ്പായിരിക്കാം, കാരണം ഇത് കൂടുതൽ ചെലവേറിയതും രാഷ്ട്രീയമായി അപകടസാധ്യതയുള്ളതുമായ വസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗം ഒഴിവാക്കുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, ടെസ്‌ല മറ്റ് മാറ്റങ്ങളൊന്നും വരുത്താതെ ഫെറൈറ്റ് പോലുള്ള മോശമായ എന്തെങ്കിലും ഉപയോഗിച്ച് കാന്തങ്ങളെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ സാധ്യതയില്ല. ഉപ്സാല സർവകലാശാലയിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ അലീന വിഷ്ണ പറഞ്ഞു, “നിങ്ങളുടെ കാറിൽ ഒരു വലിയ കാന്തം വഹിക്കും. ഭാഗ്യവശാൽ, ദുർബലമായ കാന്തങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിൻ്റെ ആഘാതം കുറയ്ക്കുന്നതിന് സൈദ്ധാന്തികമായി പുനഃക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയുന്ന മറ്റ് നിരവധി ഘടകങ്ങളുള്ള തികച്ചും സങ്കീർണ്ണമായ യന്ത്രങ്ങളാണ് ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോറുകൾ.

കമ്പ്യൂട്ടർ മോഡലുകളിൽ, മെറ്റീരിയൽ കമ്പനിയായ പ്രോട്ടീരിയൽ അടുത്തിടെ നിർണ്ണയിച്ചു, അപൂർവ എർത്ത് ഡ്രൈവ് മോട്ടോറുകളുടെ പല പ്രകടന സൂചകങ്ങളും ഫെറൈറ്റ് മാഗ്നറ്റുകൾ ശ്രദ്ധാപൂർവം സ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെയും മോട്ടോർ ഡിസൈനിൻ്റെ മറ്റ് വശങ്ങൾ ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെയും ആവർത്തിക്കാം. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, മോട്ടറിൻ്റെ ഭാരം ഏകദേശം 30% വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് കാറിൻ്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ഭാരവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ചെറിയ വ്യത്യാസമായിരിക്കാം.

ഈ തലവേദനകൾക്കിടയിലും, അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളെ ഉപേക്ഷിക്കാൻ കാർ കമ്പനികൾക്ക് ഇപ്പോഴും നിരവധി കാരണങ്ങളുണ്ട്, അവർക്ക് അങ്ങനെ ചെയ്യാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ. മുഴുവൻ അപൂർവ ഭൂമി വിപണിയുടെയും മൂല്യം യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ മുട്ട വിപണിയുടെ മൂല്യത്തിന് സമാനമാണ്, സൈദ്ധാന്തികമായി, അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ഖനനം ചെയ്യാനും പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാനും ലോകമെമ്പാടുമുള്ള കാന്തങ്ങളാക്കി മാറ്റാനും കഴിയും, എന്നാൽ വാസ്തവത്തിൽ, ഈ പ്രക്രിയകൾ നിരവധി വെല്ലുവിളികൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നു.

മിനറൽ അനലിസ്റ്റും ജനപ്രിയ അപൂർവ ഭൂമി നിരീക്ഷണ ബ്ലോഗറുമായ തോമസ് ക്രൂമർ പറഞ്ഞു, “ഇത് 10 ബില്യൺ ഡോളറിൻ്റെ വ്യവസായമാണ്, എന്നാൽ ഓരോ വർഷവും സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ മൂല്യം 2 ട്രില്യൺ മുതൽ 3 ട്രില്യൺ ഡോളർ വരെയാണ്, ഇത് ഒരു വലിയ ലിവർ ആണ്. കാറുകളുടെ കാര്യത്തിലും അങ്ങനെ തന്നെ. ഈ പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ഏതാനും കിലോഗ്രാം മാത്രമേ അവയിൽ അടങ്ങിയിട്ടുള്ളൂവെങ്കിലും, അവ നീക്കം ചെയ്യുന്നത് അർത്ഥമാക്കുന്നത് മുഴുവൻ എഞ്ചിനും പുനർരൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ നിങ്ങൾ തയ്യാറല്ലെങ്കിൽ കാറുകൾക്ക് ഇനി പ്രവർത്തിക്കാനാകില്ല എന്നാണ്.

അമേരിക്കയും യൂറോപ്പും ഈ വിതരണ ശൃംഖലയെ വൈവിധ്യവത്കരിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. 21-ാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ അടച്ചുപൂട്ടിയ കാലിഫോർണിയയിലെ അപൂർവ ഭൂമി ഖനികൾ അടുത്തിടെ വീണ്ടും തുറക്കുകയും നിലവിൽ ലോകത്തിലെ അപൂർവ ഭൗമ വിഭവങ്ങളുടെ 15% വിതരണം ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിൽ, സർക്കാർ ഏജൻസികൾ (പ്രത്യേകിച്ച് പ്രതിരോധ വകുപ്പ്) വിമാനങ്ങളും ഉപഗ്രഹങ്ങളും പോലുള്ള ഉപകരണങ്ങൾക്കായി ശക്തമായ കാന്തങ്ങൾ നൽകേണ്ടതുണ്ട്, കൂടാതെ ആഭ്യന്തരമായും ജപ്പാൻ, യൂറോപ്പ് തുടങ്ങിയ പ്രദേശങ്ങളിലും വിതരണ ശൃംഖലകളിൽ നിക്ഷേപം നടത്താൻ അവർ ഉത്സാഹം കാണിക്കുന്നു. എന്നാൽ ചെലവ്, ആവശ്യമായ സാങ്കേതികവിദ്യ, പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങൾ എന്നിവ കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ഇത് നിരവധി വർഷങ്ങളോ പതിറ്റാണ്ടുകളോ നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന മന്ദഗതിയിലുള്ള പ്രക്രിയയാണ്.