ٹیسلا موٹرز نایاب زمین کے میگنےٹ کو کم کارکردگی کے فیریٹس کے ساتھ تبدیل کرنے پر غور کر سکتی ہیں

سپلائی چین اور ماحولیاتی مسائل کی وجہ سے ، ٹیسلا کا پاور ٹرین محکمہ موٹرز سے زمین کے نایاب میگنےٹ کو ہٹانے کے لئے سخت کوشش کر رہا ہے اور متبادل حل تلاش کر رہا ہے۔

ٹیسلا نے ابھی تک مکمل طور پر نیا مقناطیس مواد ایجاد نہیں کیا ہے ، لہذا یہ موجودہ ٹکنالوجی کے ساتھ کام کرسکتا ہے ، غالبا. سستے اور آسانی سے تیار کردہ فیریٹ کا استعمال کرتے ہوئے۔

احتیاط سے فیریٹ میگنےٹ کی پوزیشننگ کرکے اور موٹر ڈیزائن کے دوسرے پہلوؤں کو ایڈجسٹ کرکے ، بہت سے کارکردگی کے اشارےنایاب زمینڈرائیو موٹرز کی نقل تیار کی جاسکتی ہے۔ اس معاملے میں ، موٹر کا وزن صرف 30 ٪ تک بڑھتا ہے ، جو کار کے مجموعی وزن کے مقابلے میں تھوڑا سا فرق ہوسکتا ہے۔

4. نئے مقناطیس مواد کو مندرجہ ذیل تین بنیادی خصوصیات کی ضرورت ہے: 1) انہیں مقناطیسیت کی ضرورت ہے۔ 2) دوسرے مقناطیسی شعبوں کی موجودگی میں مقناطیسیت کو برقرار رکھنا جاری رکھیں۔ 3) اعلی درجہ حرارت کا مقابلہ کرسکتا ہے۔

ٹینسنٹ ٹکنالوجی نیوز کے مطابق ، الیکٹرک گاڑیوں کی صنعت کار ٹیسلا نے کہا ہے کہ اب اس کی کار موٹروں میں غیر معمولی زمین کے عناصر استعمال نہیں ہوں گے ، جس کا مطلب ہے کہ ٹیسلا کے انجینئروں کو متبادل حل تلاش کرنے میں اپنی تخلیقی صلاحیتوں کو مکمل طور پر ختم کرنا پڑے گا۔

پچھلے مہینے ، ایلون مسک نے ٹیسلا انویسٹر ڈے ایونٹ میں "ماسٹر پلان کا تیسرا حصہ" جاری کیا۔ ان میں ، ایک چھوٹی سی تفصیل ہے جس کی وجہ سے طبیعیات کے میدان میں احساس پیدا ہوا ہے۔ ٹیسلا کے پاور ٹرین ڈیپارٹمنٹ میں ایک سینئر ایگزیکٹو ، کولن کیمبل نے اعلان کیا کہ ان کی ٹیم سپلائی چین کے مسائل اور نایاب زمین کے میگنےٹ پیدا کرنے کے اہم منفی اثرات کی وجہ سے موٹروں سے نایاب زمین کے میگنےٹ کو ہٹا رہی ہے۔

اس مقصد کو حاصل کرنے کے لئے ، کیمبل نے دو سلائڈز پیش کیں جن میں تین پراسرار مواد شامل ہیں جن پر چالاکی سے نایاب ارتھ 1 ، نایاب زمین 2 ، اور نایاب زمین 3 کا لیبل لگا ہوا ہے۔ پہلی سلائیڈ ٹیسلا کی موجودہ صورتحال کی نمائندگی کرتی ہے ، جہاں ہر گاڑی میں کمپنی کے ذریعہ استعمال ہونے والی نایاب زمینوں کی مقدار آدھی کلوگرام سے 10 گرام تک ہوتی ہے۔ دوسری سلائیڈ پر ، زمین کے تمام نایاب عناصر کا استعمال کم ہو کر صفر کردیا گیا ہے۔

مقناطیسی ماہرین کے لئے جو کچھ مواد میں الیکٹرانک تحریک سے پیدا ہونے والی جادوئی طاقت کا مطالعہ کرتے ہیں ، نایاب زمین 1 کی شناخت آسانی سے پہچاننے والی ہے ، جو نیوڈیمیم ہے۔ جب عام عناصر جیسے لوہے اور بوران میں شامل کیا جاتا ہے تو ، یہ دھات مقناطیسی میدان میں ایک مضبوط ، ہمیشہ مضبوط بنانے میں مدد فراہم کرسکتی ہے۔ لیکن کچھ مواد میں یہ معیار ہے ، اور یہاں تک کہ کم نایاب زمین کے عناصر مقناطیسی شعبے تیار کرتے ہیں جو 2000 کلوگرام سے زیادہ وزن والی ٹیسلا کاروں کے ساتھ ساتھ صنعتی روبوٹ سے لڑاکا جیٹ طیاروں تک بہت سی دوسری چیزیں منتقل کرسکتے ہیں۔ اگر ٹیسلا نے موٹر سے نیوڈیمیم اور دیگر نایاب زمین کے عناصر کو ہٹانے کا ارادہ کیا ہے تو ، اس کے بجائے یہ کون سا مقناطیس استعمال کرے گا؟

طبیعیات دانوں کے لئے ، ایک چیز یقینی ہے: ٹیسلا نے مکمل طور پر نئی قسم کے مقناطیسی مواد کی ایجاد نہیں کی۔ نیرون میگنےٹ میں حکمت عملی کے ایگزیکٹو نائب صدر ، اینڈی بلیک برن نے کہا ، "100 سے زیادہ سالوں میں ، ہمارے پاس نئے بزنس میگنےٹ حاصل کرنے کے لئے صرف چند مواقع مل سکتے ہیں۔" نیرون میگنےٹ اگلے موقع سے فائدہ اٹھانے کی کوشش کرنے والے چند اسٹارٹ اپس میں سے ایک ہے۔

بلیک برن اور دیگر کا خیال ہے کہ اس کا زیادہ امکان ہے کہ ٹیسلا نے بہت کم طاقتور مقناطیس کے ساتھ کام کرنے کا فیصلہ کیا ہے۔ بہت سے امکانات میں ، سب سے واضح امیدوار فیریٹ ہے: لوہے اور آکسیجن پر مشتمل ایک سیرامک ​​، جس میں دھات کی تھوڑی مقدار میں ملایا جاتا ہے جیسے اسٹراونٹیم۔ یہ دونوں تیار کرنے میں سستا اور آسان ہے ، اور 1950 کی دہائی سے ، دنیا بھر میں ریفریجریٹر کے دروازے اسی طرح تیار کیے گئے ہیں۔

لیکن حجم کے لحاظ سے ، فیریٹ کی مقناطیسیت صرف ایک دسواں ہے جو نیوڈیمیم میگنےٹ کی ہے ، جو نئے سوالات اٹھاتا ہے۔ ٹیسلا کے سی ای او ایلون مسک ہمیشہ ہی سمجھوتہ کرنے کی وجہ سے جانا جاتا ہے ، لیکن اگر ٹیسلا کو فیریٹ میں منتقل کرنا ہے تو ایسا لگتا ہے کہ کچھ مراعات لازمی ہیں۔

یہ یقین کرنا آسان ہے کہ بیٹریاں برقی گاڑیوں کی طاقت ہیں ، لیکن حقیقت میں ، یہ برقی مقناطیسی ڈرائیونگ ہے جو برقی گاڑیوں کو چلاتی ہے۔ یہ کوئی اتفاق نہیں ہے کہ ٹیسلا کمپنی اور مقناطیسی یونٹ "ٹیسلا" دونوں کا نام اسی شخص کے نام پر رکھا گیا ہے۔ جب الیکٹران موٹر میں کنڈلیوں کے ذریعے بہتے ہیں تو ، وہ ایک برقی مقناطیسی فیلڈ تیار کرتے ہیں جو مخالف مقناطیسی قوت کو چلاتا ہے ، جس کی وجہ سے موٹر کا شافٹ پہیے سے گھومتا ہے۔

ٹیسلا کاروں کے عقبی پہیے کے ل these ، یہ قوتیں موٹرز کے ذریعہ مستقل میگنےٹ کے ساتھ فراہم کی جاتی ہیں ، ایک مستحکم مقناطیسی فیلڈ والا ایک عجیب و غریب مواد اور کوئی موجودہ ان پٹ نہیں ، جوہری کے آس پاس الیکٹرانوں کے ہوشیار اسپن کی بدولت۔ ٹیسلا نے بیٹری کو اپ گریڈ کیے بغیر رینج کو بڑھانے اور ٹارک کو بڑھانے کے لئے تقریبا five پانچ سال پہلے ہی ان میگنےٹوں کو کاروں میں شامل کرنا شروع کیا تھا۔ اس سے پہلے ، کمپنی نے برقی مقناطیس کے آس پاس تیار کردہ انڈکشن موٹرز کا استعمال کیا ، جو بجلی کا استعمال کرکے مقناطیسیت پیدا کرتے ہیں۔ سامنے والی موٹروں سے لیس وہ ماڈل اب بھی اس وضع کو استعمال کر رہے ہیں۔

نایاب زمینوں اور میگنےٹ کو ترک کرنے کے لئے ٹیسلا کا اقدام قدرے عجیب لگتا ہے۔ کار کمپنیاں اکثر کارکردگی کا شکار ہوتی ہیں ، خاص طور پر برقی گاڑیوں کے معاملے میں ، جہاں وہ اب بھی ڈرائیوروں کو اپنی حدود کے خوف پر قابو پانے کے لئے راضی کرنے کی کوشش کر رہی ہیں۔ لیکن چونکہ کار مینوفیکچررز برقی گاڑیوں کے پیداواری پیمانے کو بڑھانا شروع کردیتے ہیں ، بہت سے پروجیکٹس جن کو پہلے بہت ناکارہ سمجھا جاتا تھا وہ دوبارہ پیدا ہو رہے ہیں۔

اس سے ٹیسلا سمیت کار مینوفیکچررز کو لتیم آئرن فاسفیٹ (ایل ایف پی) بیٹریاں استعمال کرتے ہوئے مزید کاریں تیار کرنے پر مجبور کیا گیا ہے۔ کوبالٹ اور نکل جیسے عناصر پر مشتمل بیٹریوں کے مقابلے میں ، ان ماڈلز میں اکثر کم حد ہوتی ہے۔ یہ ایک پرانی ٹیکنالوجی ہے جس میں زیادہ وزن اور کم ذخیرہ کرنے کی گنجائش ہے۔ فی الحال ، کم اسپیڈ پاور سے چلنے والے ماڈل 3 کی رینج 272 میل (تقریبا 43 438 کلومیٹر) ہے ، جبکہ ریموٹ ماڈل ایس زیادہ جدید بیٹریوں سے لیس 400 میل (640 کلومیٹر) تک پہنچ سکتا ہے۔ تاہم ، لتیم آئرن فاسفیٹ بیٹری کا استعمال زیادہ سمجھدار کاروباری انتخاب ہوسکتا ہے ، کیونکہ یہ زیادہ مہنگے اور یہاں تک کہ سیاسی طور پر خطرناک مواد کے استعمال سے گریز کرتا ہے۔

تاہم ، ٹیسلا کا امکان نہیں ہے کہ کسی اور تبدیلیاں کیے بغیر ، میگنےٹ کو صرف بدتر ، جیسے فیریٹ کی جگہ لے لیں۔ یونیورسٹی آف اپسالا کی ماہر طبیعیات الائنا وشنا نے کہا ، "آپ اپنی گاڑی میں ایک بہت بڑا مقناطیس اٹھائیں گے۔ خوش قسمتی سے ، الیکٹرک موٹرز بہت سارے دوسرے اجزاء کے ساتھ کافی پیچیدہ مشینیں ہیں جو کمزور میگنےٹ کے استعمال کے اثرات کو کم کرنے کے لئے نظریاتی طور پر دوبارہ ترتیب دی جاسکتی ہیں۔

کمپیوٹر ماڈل میں ، مادی کمپنی پروٹیریل نے حال ہی میں طے کیا ہے کہ نایاب ارتھ ڈرائیو موٹروں کے بہت سے کارکردگی کے اشارے کو احتیاط سے فیرائٹ میگنےٹ کی پوزیشن میں لے کر اور موٹر ڈیزائن کے دوسرے پہلوؤں کو ایڈجسٹ کرکے نقل کیا جاسکتا ہے۔ اس معاملے میں ، موٹر کا وزن صرف 30 ٪ تک بڑھتا ہے ، جو کار کے مجموعی وزن کے مقابلے میں تھوڑا سا فرق ہوسکتا ہے۔

ان سر درد کے باوجود ، کار کمپنیوں کے پاس ابھی بھی بہت ساری وجوہات ہیں جو زمین کے نایاب عناصر کو ترک کرنے کی ہیں ، بشرطیکہ وہ ایسا کرسکیں۔ پوری نایاب ارتھ مارکیٹ کی قدر ریاستہائے متحدہ میں انڈے کی منڈی کی طرح ہے ، اور نظریاتی طور پر ، زمین کے نایاب عناصر کو کان کنی ، اس پر کارروائی اور دنیا بھر میں میگنےٹ میں تبدیل کیا جاسکتا ہے ، لیکن حقیقت میں ، یہ عمل بہت سے چیلنجوں کو پیش کرتے ہیں۔

معدنی تجزیہ کار اور مشہور نایاب ارتھ آبزرویشن بلاگر تھامس کرومر نے کہا ، "یہ ایک billion 10 بلین کی صنعت ہے ، لیکن ہر سال پیدا ہونے والی مصنوعات کی قیمت 2 ٹریلین ڈالر سے 3 ٹریلین تک ہوتی ہے ، جو ایک بہت بڑا لیور ہے۔ کاروں کے لئے بھی یہی ہے۔ یہاں تک کہ اگر ان میں صرف چند کلو گرام اس مادے پر مشتمل ہے تو ، ان کو ہٹانے کا مطلب یہ ہے کہ کاریں اب تک نہیں چل سکتی جب تک کہ آپ پورے انجن کو دوبارہ ڈیزائن کرنے پر راضی نہ ہوں۔

امریکہ اور یورپ اس سپلائی چین کو متنوع بنانے کی کوشش کر رہے ہیں۔ کیلیفورنیا کے نایاب ارتھ مائنز ، جو 21 ویں صدی کے اوائل میں بند کردی گئیں ، حال ہی میں دوبارہ کھل گئیں اور اس وقت دنیا کے نایاب زمین کے وسائل کا 15 ٪ وسائل فراہم کریں۔ ریاستہائے متحدہ میں ، سرکاری ایجنسیوں (خاص طور پر محکمہ دفاع) کو ہوائی جہازوں اور مصنوعی سیاروں جیسے آلات کے لئے طاقتور میگنےٹ فراہم کرنے کی ضرورت ہے ، اور وہ گھریلو اور جاپان اور یورپ جیسے خطوں میں سپلائی چین میں سرمایہ کاری کے بارے میں پرجوش ہیں۔ لیکن لاگت ، مطلوبہ ٹکنالوجی ، اور ماحولیاتی مسائل پر غور کرتے ہوئے ، یہ ایک سست عمل ہے جو کئی سالوں یا کئی دہائیوں تک جاری رہ سکتا ہے۔