ٹیسلا موٹرز نایاب ارتھ میگنےٹ کو کم کارکردگی والے فیرائٹس سے تبدیل کرنے پر غور کر سکتی ہے۔

سپلائی چین اور ماحولیاتی مسائل کی وجہ سے، ٹیسلا کا پاور ٹرین ڈپارٹمنٹ موٹروں سے نایاب ارتھ میگنےٹ کو ہٹانے کے لیے سخت محنت کر رہا ہے اور متبادل حل تلاش کر رہا ہے۔

ٹیسلا نے ابھی تک مکمل طور پر نیا مقناطیسی مواد ایجاد نہیں کیا ہے، اس لیے یہ موجودہ ٹیکنالوجی کے ساتھ کام کر سکتا ہے، زیادہ تر ممکنہ طور پر سستے اور آسانی سے تیار کردہ فیرائٹ کا استعمال کرتے ہوئے۔

فیرائٹ میگنےٹس کو احتیاط سے پوزیشننگ کرکے اور موٹر ڈیزائن کے دیگر پہلوؤں کو ایڈجسٹ کرکے، کارکردگی کے بہت سے اشارےنایاب زمینڈرائیو موٹرز کو نقل کیا جا سکتا ہے. اس صورت میں، موٹر کا وزن صرف 30 فیصد بڑھتا ہے، جو کہ گاڑی کے مجموعی وزن کے مقابلے میں تھوڑا سا فرق ہو سکتا ہے۔

4. نئے مقناطیسی مواد میں درج ذیل تین بنیادی خصوصیات کی ضرورت ہوتی ہے: 1) ان میں مقناطیسیت کی ضرورت ہوتی ہے۔ 2) دیگر مقناطیسی شعبوں کی موجودگی میں مقناطیسیت کو برقرار رکھنا جاری رکھیں؛ 3) اعلی درجہ حرارت کا سامنا کر سکتے ہیں.

ٹینسنٹ ٹیکنالوجی نیوز کے مطابق، الیکٹرک گاڑیاں بنانے والی کمپنی ٹیسلا نے کہا ہے کہ اس کی کار کی موٹروں میں نایاب زمین کے عناصر اب استعمال نہیں کیے جائیں گے، جس کا مطلب ہے کہ ٹیسلا کے انجینئرز کو متبادل حل تلاش کرنے کے لیے اپنی تخلیقی صلاحیتوں کو پوری طرح بروئے کار لانا ہوگا۔

پچھلے مہینے، ایلون مسک نے Tesla Investor Day تقریب میں "ماسٹر پلان کا تیسرا حصہ" جاری کیا۔ ان میں ایک چھوٹی سی تفصیل ہے جس نے فزکس کے میدان میں سنسنی پیدا کر دی ہے۔ ٹیسلا کے پاور ٹرین ڈپارٹمنٹ کے ایک سینئر ایگزیکٹو، کولن کیمبل نے اعلان کیا کہ ان کی ٹیم سپلائی چین کے مسائل اور نایاب زمینی میگنےٹ پیدا کرنے کے اہم منفی اثرات کی وجہ سے موٹروں سے نایاب ارتھ میگنےٹ ہٹا رہی ہے۔

اس مقصد کو حاصل کرنے کے لیے، کیمبل نے دو سلائیڈیں پیش کیں جن میں تین پراسرار مواد کو چالاکی کے ساتھ نایاب زمین 1، نایاب زمین 2، اور نایاب زمین 3 کا لیبل لگایا گیا تھا۔ پہلی سلائیڈ ٹیسلا کی موجودہ صورتحال کی نمائندگی کرتی ہے، جہاں کمپنی کی جانب سے ہر گاڑی میں استعمال ہونے والی نایاب زمین کی مقدار نصف کلوگرام سے لے کر 10 گرام تک۔ دوسری سلائیڈ پر، تمام نایاب زمینی عناصر کا استعمال صفر کر دیا گیا ہے۔

مقناطیسی ماہرین کے لیے جو بعض مواد میں الیکٹرانک حرکت سے پیدا ہونے والی جادوئی طاقت کا مطالعہ کرتے ہیں، نادر زمین 1 کی شناخت آسانی سے کی جا سکتی ہے، جو کہ نیوڈیمیم ہے۔ جب لوہے اور بوران جیسے عام عناصر میں شامل کیا جاتا ہے، تو یہ دھات ہمیشہ مقناطیسی میدان پر مضبوط، مضبوط بنانے میں مدد کر سکتی ہے۔ لیکن بہت کم مواد میں یہ خوبی ہوتی ہے، اور یہاں تک کہ کم نایاب زمینی عناصر مقناطیسی میدان پیدا کرتے ہیں جو 2000 کلوگرام سے زیادہ وزنی ٹیسلا کاروں کے ساتھ ساتھ صنعتی روبوٹ سے لے کر لڑاکا طیاروں تک بہت سی دوسری چیزوں کو منتقل کر سکتے ہیں۔ اگر ٹیسلا موٹر سے نیوڈیمیم اور دیگر نایاب زمینی عناصر کو ہٹانے کا ارادہ رکھتی ہے، تو وہ اس کے بجائے کون سا مقناطیس استعمال کرے گا؟

طبیعیات دانوں کے لیے ایک بات یقینی ہے: ٹیسلا نے بالکل نئی قسم کا مقناطیسی مواد ایجاد نہیں کیا۔ NIron Magnets میں حکمت عملی کے ایگزیکٹو نائب صدر اینڈی بلیک برن نے کہا، "100 سالوں میں، ہمارے پاس نئے کاروباری میگنےٹ حاصل کرنے کے صرف چند مواقع ہو سکتے ہیں۔" NIron Magnets ان چند سٹارٹ اپس میں سے ایک ہے جو اگلے موقع سے فائدہ اٹھانے کی کوشش کر رہے ہیں۔

بلیک برن اور دیگر کا خیال ہے کہ اس بات کا زیادہ امکان ہے کہ ٹیسلا نے بہت کم طاقتور مقناطیس کے ساتھ کام کرنے کا فیصلہ کیا ہے۔ بہت سے امکانات میں سے، سب سے واضح امیدوار فیرائٹ ہے: لوہے اور آکسیجن پر مشتمل ایک سیرامک، جس میں سٹرونٹیم جیسی دھات کی تھوڑی مقدار میں ملایا جاتا ہے۔ یہ سستا اور آسان دونوں طرح سے تیار کیا جاتا ہے اور 1950 کی دہائی سے دنیا بھر میں فریج کے دروازے اس طریقے سے تیار کیے جا رہے ہیں۔

لیکن حجم کے لحاظ سے، فیرائٹ کی مقناطیسیت نیوڈیمیم میگنےٹس کے مقابلے میں صرف دسواں حصہ ہے، جو نئے سوالات کو جنم دیتا ہے۔ ٹیسلا کے سی ای او ایلون مسک کو ہمیشہ غیر سمجھوتہ کرنے کے لیے جانا جاتا ہے، لیکن اگر ٹیسلا کو فیرائٹ میں منتقل ہونا ہے تو ایسا لگتا ہے کہ کچھ رعایتیں دی جانی چاہئیں۔

یہ یقین کرنا آسان ہے کہ بیٹریاں برقی گاڑیوں کی طاقت ہیں، لیکن حقیقت میں یہ برقی مقناطیسی ڈرائیونگ ہے جو برقی گاڑیاں چلاتی ہے۔ یہ کوئی اتفاق نہیں ہے کہ Tesla کمپنی اور مقناطیسی یونٹ "Tesla" دونوں کا نام ایک ہی شخص کے نام پر رکھا گیا ہے۔ جب الیکٹران کسی موٹر میں کنڈلی کے ذریعے بہتے ہیں، تو وہ ایک برقی مقناطیسی میدان پیدا کرتے ہیں جو مخالف مقناطیسی قوت کو چلاتا ہے، جس کی وجہ سے موٹر کا شافٹ پہیوں کے ساتھ گھومتا ہے۔

Tesla کاروں کے پچھلے پہیوں کے لیے، یہ قوتیں مستقل میگنےٹس والی موٹرز کے ذریعے فراہم کی جاتی ہیں، ایک مستحکم مقناطیسی میدان کے ساتھ ایک عجیب مواد اور کوئی موجودہ ان پٹ نہیں، ایٹموں کے گرد الیکٹرانوں کے ہوشیار گھومنے کی بدولت۔ ٹیسلا نے صرف پانچ سال قبل ان میگنےٹس کو کاروں میں شامل کرنا شروع کیا تھا، تاکہ بیٹری کو اپ گریڈ کیے بغیر رینج کو بڑھایا جا سکے اور ٹارک کو بڑھایا جا سکے۔ اس سے پہلے، کمپنی الیکٹرو میگنیٹس کے ارد گرد تیار کردہ انڈکشن موٹرز استعمال کرتی تھی، جو بجلی استعمال کرکے مقناطیسیت پیدا کرتی ہیں۔ فرنٹ موٹرز سے لیس وہ ماڈل اب بھی اس موڈ کو استعمال کر رہے ہیں۔

ٹیسلا کا نادر زمینوں اور میگنےٹس کو چھوڑنے کا اقدام قدرے عجیب لگتا ہے۔ کار کمپنیاں اکثر کارکردگی کا جنون رکھتی ہیں، خاص طور پر الیکٹرک گاڑیوں کے معاملے میں، جہاں وہ اب بھی ڈرائیوروں کو اپنی حد کے خوف پر قابو پانے کے لیے قائل کرنے کی کوشش کر رہی ہیں۔ لیکن جیسے ہی کار مینوفیکچررز نے الیکٹرک گاڑیوں کے پروڈکشن پیمانے کو بڑھانا شروع کیا ہے، بہت سے ایسے پروجیکٹس جو پہلے بہت زیادہ ناکارہ سمجھے جاتے تھے دوبارہ سرفنگ ہو رہے ہیں۔

اس نے کار مینوفیکچررز، بشمول Tesla، کو لتیم آئرن فاسفیٹ (LFP) بیٹریوں کا استعمال کرتے ہوئے مزید کاریں تیار کرنے پر آمادہ کیا ہے۔ کوبالٹ اور نکل جیسے عناصر پر مشتمل بیٹریوں کے مقابلے میں، ان ماڈلز کی رینج اکثر کم ہوتی ہے۔ یہ ایک پرانی ٹیکنالوجی ہے جس میں زیادہ وزن اور کم ذخیرہ کرنے کی گنجائش ہے۔ اس وقت، کم رفتار سے چلنے والے ماڈل 3 کی رینج 272 میل (تقریباً 438 کلومیٹر) ہے، جب کہ زیادہ جدید بیٹریوں سے لیس ریموٹ ماڈل S 400 میل (640 کلومیٹر) تک پہنچ سکتا ہے۔ تاہم، لیتھیم آئرن فاسفیٹ بیٹری کا استعمال زیادہ سمجھدار کاروباری انتخاب ہو سکتا ہے، کیونکہ یہ زیادہ مہنگے اور سیاسی طور پر خطرناک مواد کے استعمال سے گریز کرتا ہے۔

تاہم، Tesla کا امکان نہیں ہے کہ وہ میگنےٹ کو کسی بدتر چیز سے بدل دے، جیسے فیرائٹ، بغیر کوئی دوسری تبدیلیاں کیے۔ اپسالا یونیورسٹی کے ماہر طبیعیات الائنا وشنا نے کہا، "آپ اپنی گاڑی میں ایک بہت بڑا مقناطیس لے کر جائیں گے۔ خوش قسمتی سے، الیکٹرک موٹرز بہت سے دوسرے اجزاء کے ساتھ کافی پیچیدہ مشینیں ہیں جو کمزور میگنےٹ کے استعمال کے اثرات کو کم کرنے کے لیے نظریاتی طور پر دوبارہ ترتیب دی جا سکتی ہیں۔

کمپیوٹر ماڈلز میں، مادی کمپنی پروٹیریل نے حال ہی میں طے کیا ہے کہ نادر زمین ڈرائیو موٹرز کے بہت سے کارکردگی کے اشارے فیرائٹ میگنےٹ کو احتیاط سے پوزیشن میں رکھ کر اور موٹر ڈیزائن کے دیگر پہلوؤں کو ایڈجسٹ کر کے نقل کیے جا سکتے ہیں۔ اس صورت میں، موٹر کا وزن صرف 30 فیصد بڑھتا ہے، جو کہ گاڑی کے مجموعی وزن کے مقابلے میں تھوڑا سا فرق ہو سکتا ہے۔

ان سر درد کے باوجود، کار کمپنیوں کے پاس اب بھی زمین کے نادر عناصر کو ترک کرنے کی بہت سی وجوہات ہیں، بشرطیکہ وہ ایسا کر سکیں۔ پوری نایاب زمین کی مارکیٹ کی قیمت ریاستہائے متحدہ میں انڈے کی منڈی سے ملتی جلتی ہے، اور نظریاتی طور پر، نایاب زمین کے عناصر کو دنیا بھر میں کان کنی، پروسیسنگ اور میگنےٹ میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، لیکن حقیقت میں یہ عمل بہت سے چیلنجز پیش کرتا ہے۔

معدنیات کے تجزیہ کار اور مقبول نایاب زمین کے مشاہدے کے بلاگر تھامس کرومر نے کہا، "یہ 10 بلین ڈالر کی صنعت ہے، لیکن ہر سال تیار ہونے والی مصنوعات کی قیمت $2 ٹریلین سے $3 ٹریلین تک ہوتی ہے، جو ایک بہت بڑا لیور ہے۔ کاروں کا بھی یہی حال ہے۔ یہاں تک کہ اگر ان میں یہ مادہ صرف چند کلو گرام ہوتا ہے، ان کو ہٹانے کا مطلب یہ ہے کہ کاریں اس وقت تک نہیں چل سکتی جب تک کہ آپ پورے انجن کو دوبارہ ڈیزائن کرنے کے لیے تیار نہ ہوں۔

امریکہ اور یورپ اس سپلائی چین کو متنوع بنانے کی کوشش کر رہے ہیں۔ کیلیفورنیا کی نایاب زمین کی کانیں، جو 21ویں صدی کے اوائل میں بند کر دی گئی تھیں، حال ہی میں دوبارہ کھولی گئی ہیں اور فی الحال دنیا کے نایاب زمین کے وسائل کا 15% فراہم کرتی ہیں۔ ریاستہائے متحدہ میں، سرکاری اداروں (خاص طور پر محکمہ دفاع) کو ہوائی جہازوں اور سیٹلائٹ جیسے آلات کے لیے طاقتور میگنےٹ فراہم کرنے کی ضرورت ہے، اور وہ مقامی طور پر اور جاپان اور یورپ جیسے خطوں میں سپلائی چینز میں سرمایہ کاری کرنے کے لیے پرجوش ہیں۔ لیکن لاگت، مطلوبہ ٹیکنالوجی اور ماحولیاتی مسائل پر غور کرتے ہوئے، یہ ایک سست عمل ہے جو کئی سالوں یا دہائیوں تک جاری رہ سکتا ہے۔