టెస్లా మోటార్స్ అరుదైన ఎర్త్ మాగ్నెట్‌లను తక్కువ పనితీరు గల ఫెర్రైట్‌లతో భర్తీ చేయడాన్ని పరిగణించవచ్చు

సరఫరా గొలుసు మరియు పర్యావరణ సమస్యల కారణంగా, టెస్లా యొక్క పవర్‌ట్రెయిన్ విభాగం మోటార్‌ల నుండి అరుదైన ఎర్త్ మాగ్నెట్‌లను తొలగించడానికి తీవ్రంగా కృషి చేస్తోంది మరియు ప్రత్యామ్నాయ పరిష్కారాల కోసం వెతుకుతోంది.

టెస్లా ఇంకా పూర్తిగా కొత్త అయస్కాంత పదార్థాన్ని కనిపెట్టలేదు, కాబట్టి ఇది ఇప్పటికే ఉన్న సాంకేతికతతో తయారు చేయవచ్చు, చాలా మటుకు చౌకగా మరియు సులభంగా తయారు చేయబడిన ఫెర్రైట్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.

ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాలను జాగ్రత్తగా ఉంచడం మరియు మోటారు డిజైన్ యొక్క ఇతర అంశాలను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, అనేక పనితీరు సూచికలుఅరుదైన భూమిడ్రైవ్ మోటార్లు ప్రతిరూపం చేయవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, మోటారు బరువు సుమారు 30% మాత్రమే పెరుగుతుంది, ఇది కారు మొత్తం బరువుతో పోలిస్తే చిన్న వ్యత్యాసం కావచ్చు.

4. కొత్త అయస్కాంత పదార్థాలు క్రింది మూడు ప్రాథమిక లక్షణాలను కలిగి ఉండాలి: 1) అవి అయస్కాంతత్వం కలిగి ఉండాలి; 2) ఇతర అయస్కాంత క్షేత్రాల సమక్షంలో అయస్కాంతత్వాన్ని కొనసాగించడం; 3) అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగలదు.

టెన్సెంట్ టెక్నాలజీ న్యూస్ ప్రకారం, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల తయారీ సంస్థ టెస్లా తన కార్ మోటార్‌లలో ఇకపై అరుదైన ఎర్త్ ఎలిమెంట్స్ ఉపయోగించబడదని పేర్కొంది, అంటే టెస్లా ఇంజనీర్లు ప్రత్యామ్నాయ పరిష్కారాలను కనుగొనడంలో తమ సృజనాత్మకతను పూర్తిగా వెలికితీయవలసి ఉంటుంది.

గత నెలలో, ఎలోన్ మస్క్ టెస్లా ఇన్వెస్టర్ డే కార్యక్రమంలో "మాస్టర్ ప్లాన్ యొక్క మూడవ భాగాన్ని" విడుదల చేశారు. అందులోనూ ఫిజిక్స్ రంగంలో సంచలనం రేపిన ఓ చిన్న విషయం కూడా ఉంది. టెస్లా యొక్క పవర్‌ట్రెయిన్ విభాగంలో సీనియర్ ఎగ్జిక్యూటివ్ కోలిన్ కాంప్‌బెల్, సరఫరా గొలుసు సమస్యలు మరియు అరుదైన ఎర్త్ మాగ్నెట్‌లను ఉత్పత్తి చేయడం వల్ల కలిగే ప్రతికూల ప్రభావం కారణంగా మోటార్‌ల నుండి అరుదైన ఎర్త్ మాగ్నెట్‌లను తొలగిస్తున్నట్లు తన బృందం ప్రకటించాడు.

ఈ లక్ష్యాన్ని సాధించడానికి, క్యాంప్‌బెల్ మూడు రహస్యమైన పదార్థాలతో కూడిన రెండు స్లయిడ్‌లను ప్రదర్శించారు అర కిలోగ్రాము నుండి 10 గ్రాముల వరకు ఉంటుంది. రెండవ స్లయిడ్‌లో, అన్ని అరుదైన భూమి మూలకాల వినియోగం సున్నాకి తగ్గించబడింది.

నిర్దిష్ట పదార్థాలలో ఎలక్ట్రానిక్ చలనం ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే మాయా శక్తిని అధ్యయనం చేసే మాగ్నెటాలజిస్టులకు, అరుదైన భూమి 1 యొక్క గుర్తింపు సులభంగా గుర్తించబడుతుంది, ఇది నియోడైమియం. ఇనుము మరియు బోరాన్ వంటి సాధారణ మూలకాలకు జోడించినప్పుడు, ఈ లోహం బలమైన, ఎల్లప్పుడూ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడంలో సహాయపడుతుంది. కానీ కొన్ని పదార్ధాలు ఈ నాణ్యతను కలిగి ఉంటాయి మరియు తక్కువ అరుదైన భూమి మూలకాలు కూడా 2000 కిలోగ్రాముల కంటే ఎక్కువ బరువున్న టెస్లా కార్లను అలాగే పారిశ్రామిక రోబోట్‌ల నుండి ఫైటర్ జెట్‌ల వరకు అనేక ఇతర వస్తువులను తరలించగల అయస్కాంత క్షేత్రాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. టెస్లా మోటారు నుండి నియోడైమియం మరియు ఇతర అరుదైన భూమి మూలకాలను తొలగించాలని ప్లాన్ చేస్తే, దానికి బదులుగా అది ఏ అయస్కాంతాన్ని ఉపయోగిస్తుంది?

భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు, ఒక విషయం ఖచ్చితంగా ఉంది: టెస్లా పూర్తిగా కొత్త రకం అయస్కాంత పదార్థాన్ని కనిపెట్టలేదు. NIron మాగ్నెట్స్‌లో స్ట్రాటజీ ఎగ్జిక్యూటివ్ వైస్ ప్రెసిడెంట్ ఆండీ బ్లాక్‌బర్న్ మాట్లాడుతూ, "100 సంవత్సరాలలో, కొత్త వ్యాపార అయస్కాంతాలను సంపాదించడానికి మాకు కొన్ని అవకాశాలు మాత్రమే ఉండవచ్చు." NIron Magnets తదుపరి అవకాశాన్ని చేజిక్కించుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తున్న కొన్ని స్టార్టప్‌లలో ఒకటి.

బ్లాక్‌బర్న్ మరియు ఇతరులు టెస్లా చాలా తక్కువ శక్తివంతమైన అయస్కాంతంతో చేయాలని నిర్ణయించుకున్నారని నమ్ముతారు. అనేక అవకాశాలలో, అత్యంత స్పష్టమైన అభ్యర్థి ఫెర్రైట్: ఇనుము మరియు ఆక్సిజన్‌తో కూడిన సిరామిక్, స్ట్రోంటియం వంటి తక్కువ మొత్తంలో లోహంతో కలిపి ఉంటుంది. ఇది చౌకగా మరియు సులభంగా తయారు చేయబడుతుంది మరియు 1950 ల నుండి, ప్రపంచవ్యాప్తంగా రిఫ్రిజిరేటర్ తలుపులు ఈ విధంగా తయారు చేయబడ్డాయి.

కానీ వాల్యూమ్ పరంగా, ఫెర్రైట్ యొక్క అయస్కాంతత్వం నియోడైమియం అయస్కాంతాల కంటే పదో వంతు మాత్రమే, ఇది కొత్త ప్రశ్నలను లేవనెత్తుతుంది. టెస్లా CEO ఎలోన్ మస్క్ ఎప్పుడూ రాజీపడని వ్యక్తిగా ప్రసిద్ధి చెందాడు, అయితే టెస్లా ఫెర్రైట్‌కి మారాలంటే, కొన్ని రాయితీలు తప్పక ఇవ్వవలసి ఉంటుంది.

బ్యాటరీలు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల శక్తి అని నమ్మడం చాలా సులభం, కానీ వాస్తవానికి ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ డ్రైవింగ్ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలను నడుపుతుంది. టెస్లా కంపెనీ మరియు మాగ్నెటిక్ యూనిట్ "టెస్లా" రెండూ ఒకే వ్యక్తి పేరు పెట్టడం యాదృచ్చికం కాదు. ఎలక్ట్రాన్లు మోటారులోని కాయిల్స్ ద్వారా ప్రవహించినప్పుడు, అవి వ్యతిరేక అయస్కాంత శక్తిని నడిపించే విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి, దీని వలన మోటార్ షాఫ్ట్ చక్రాలతో తిరుగుతుంది.

టెస్లా కార్ల వెనుక చక్రాల కోసం, ఈ శక్తులు శాశ్వత అయస్కాంతాలతో కూడిన మోటార్‌ల ద్వారా అందించబడతాయి, స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రం మరియు ప్రస్తుత ఇన్‌పుట్ లేని వింత పదార్థం, అణువుల చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్‌ల తెలివైన స్పిన్‌కు ధన్యవాదాలు. టెస్లా కేవలం ఐదు సంవత్సరాల క్రితం కార్లకు ఈ అయస్కాంతాలను జోడించడం ప్రారంభించింది, బ్యాటరీని అప్‌గ్రేడ్ చేయకుండా పరిధిని విస్తరించడానికి మరియు టార్క్ పెంచడానికి. దీనికి ముందు, కంపెనీ విద్యుదయస్కాంతాల చుట్టూ తయారు చేయబడిన ఇండక్షన్ మోటార్లను ఉపయోగించింది, ఇది విద్యుత్తును వినియోగించడం ద్వారా అయస్కాంతత్వాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ముందు మోటార్లు అమర్చిన ఆ నమూనాలు ఇప్పటికీ ఈ మోడ్‌ను ఉపయోగిస్తున్నాయి.

అరుదైన భూమి మరియు అయస్కాంతాలను విడిచిపెట్టడానికి టెస్లా యొక్క చర్య కొంచెం వింతగా ఉంది. కార్ కంపెనీలు తరచుగా సామర్థ్యంతో నిమగ్నమై ఉంటాయి, ప్రత్యేకించి ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల విషయంలో, వారు ఇప్పటికీ డ్రైవర్లను శ్రేణి భయాన్ని అధిగమించడానికి ఒప్పించేందుకు ప్రయత్నిస్తున్నారు. కానీ కార్ల తయారీదారులు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల ఉత్పత్తి స్థాయిని విస్తరించడం ప్రారంభించడంతో, గతంలో చాలా అసమర్థంగా భావించిన అనేక ప్రాజెక్టులు మళ్లీ తెరపైకి వస్తున్నాయి.

ఇది టెస్లాతో సహా కార్ల తయారీదారులను లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ (LFP) బ్యాటరీలను ఉపయోగించి మరిన్ని కార్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్రేరేపించింది. కోబాల్ట్ మరియు నికెల్ వంటి మూలకాలను కలిగి ఉన్న బ్యాటరీలతో పోలిస్తే, ఈ నమూనాలు తరచుగా తక్కువ పరిధిని కలిగి ఉంటాయి. ఇది ఎక్కువ బరువు మరియు తక్కువ నిల్వ సామర్థ్యం కలిగిన పాత సాంకేతికత. ప్రస్తుతం, తక్కువ-వేగంతో నడిచే మోడల్ 3 272 మైళ్ల (సుమారు 438 కిలోమీటర్లు) పరిధిని కలిగి ఉంది, అయితే మరింత అధునాతన బ్యాటరీలతో కూడిన రిమోట్ మోడల్ S 400 మైళ్లు (640 కిలోమీటర్లు) చేరుకోగలదు. అయినప్పటికీ, లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీని ఉపయోగించడం మరింత తెలివైన వ్యాపార ఎంపిక కావచ్చు, ఎందుకంటే ఇది ఖరీదైన మరియు రాజకీయంగా కూడా ప్రమాదకర పదార్థాల వినియోగాన్ని నివారిస్తుంది.

అయినప్పటికీ, టెస్లా అయస్కాంతాలను ఇతర మార్పులు చేయకుండా ఫెర్రైట్ వంటి అధ్వాన్నమైన వాటితో భర్తీ చేసే అవకాశం లేదు. యూనివర్శిటీ ఆఫ్ ఉప్ప్సల భౌతిక శాస్త్రవేత్త అలీనా విష్ణ మాట్లాడుతూ, “మీరు మీ కారులో భారీ అయస్కాంతాన్ని తీసుకువెళతారు. అదృష్టవశాత్తూ, ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు బలహీనమైన అయస్కాంతాలను ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి సిద్ధాంతపరంగా పునర్వ్యవస్థీకరించబడే అనేక ఇతర భాగాలతో చాలా క్లిష్టమైన యంత్రాలు.

కంప్యూటర్ మోడల్స్‌లో, మెటీరియల్ కంపెనీ ప్రొటీరియల్ ఇటీవల ఫెర్రైట్ మాగ్నెట్‌లను జాగ్రత్తగా ఉంచడం మరియు మోటారు డిజైన్‌లోని ఇతర అంశాలను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా అరుదైన ఎర్త్ డ్రైవ్ మోటార్‌ల యొక్క అనేక పనితీరు సూచికలను ప్రతిరూపం చేయవచ్చని నిర్ధారించింది. ఈ సందర్భంలో, మోటారు బరువు సుమారు 30% మాత్రమే పెరుగుతుంది, ఇది కారు మొత్తం బరువుతో పోలిస్తే చిన్న వ్యత్యాసం కావచ్చు.

ఈ తలనొప్పులు ఉన్నప్పటికీ, కార్ కంపెనీలకు అరుదైన ఎర్త్ ఎలిమెంట్‌లను వదిలివేయడానికి ఇంకా చాలా కారణాలు ఉన్నాయి. మొత్తం అరుదైన ఎర్త్ మార్కెట్ విలువ యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని గుడ్డు మార్కెట్‌తో సమానంగా ఉంటుంది మరియు సిద్ధాంతపరంగా, అరుదైన భూమి మూలకాలను ప్రపంచవ్యాప్తంగా తవ్వవచ్చు, ప్రాసెస్ చేయవచ్చు మరియు అయస్కాంతాలుగా మార్చవచ్చు, అయితే వాస్తవానికి, ఈ ప్రక్రియలు అనేక సవాళ్లను అందిస్తాయి.

ఖనిజ విశ్లేషకుడు మరియు ప్రముఖ అరుదైన భూమి పరిశీలన బ్లాగర్ థామస్ క్రుమెర్ ఇలా అన్నారు, “ఇది $10 బిలియన్ల పరిశ్రమ, అయితే ప్రతి సంవత్సరం సృష్టించబడిన ఉత్పత్తుల విలువ $2 ట్రిలియన్ నుండి $3 ట్రిలియన్ వరకు ఉంటుంది, ఇది భారీ లివర్. కార్ల విషయంలో కూడా అదే జరుగుతుంది. వాటిలో ఈ పదార్ధం కొన్ని కిలోగ్రాములు మాత్రమే ఉన్నప్పటికీ, వాటిని తీసివేయడం అంటే మీరు మొత్తం ఇంజిన్‌ను రీడిజైన్ చేయడానికి ఇష్టపడకపోతే కార్లు ఇకపై నడపలేవు.

యునైటెడ్ స్టేట్స్ మరియు యూరప్ ఈ సరఫరా గొలుసును విస్తరించడానికి ప్రయత్నిస్తున్నాయి. 21వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో మూసివేయబడిన కాలిఫోర్నియా అరుదైన భూమి గనులు ఇటీవల తిరిగి తెరవబడ్డాయి మరియు ప్రస్తుతం ప్రపంచంలోని అరుదైన భూ వనరులలో 15% సరఫరా చేస్తున్నాయి. యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో, ప్రభుత్వ సంస్థలు (ముఖ్యంగా రక్షణ శాఖ) విమానాలు మరియు ఉపగ్రహాల వంటి పరికరాల కోసం శక్తివంతమైన అయస్కాంతాలను అందించాలి మరియు దేశీయంగా మరియు జపాన్ మరియు ఐరోపా వంటి ప్రాంతాలలో సరఫరా గొలుసులలో పెట్టుబడి పెట్టడం పట్ల వారు ఉత్సాహంగా ఉన్నారు. కానీ ఖర్చు, అవసరమైన సాంకేతికత మరియు పర్యావరణ సమస్యలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, ఇది చాలా సంవత్సరాలు లేదా దశాబ్దాల పాటు కొనసాగే నెమ్మదిగా జరిగే ప్రక్రియ.