Për shkak të zinxhirit të furnizimit dhe çështjeve mjedisore, departamenti i energjisë elektrike e Tesla po punon shumë për të hequr magnet e rrallë të Tokës nga motorët dhe po kërkon zgjidhje alternative.
Tesla ende nuk ka shpikur një material plotësisht të ri magneti, kështu që mund të bëjë me teknologjinë ekzistuese, me shumë mundësi duke përdorur ferrite të lirë dhe të prodhuar lehtësisht.
Duke pozicionuar me kujdes magnet e ferrit dhe duke rregulluar aspektet e tjera të dizajnit të motorit, shumë tregues të performancës sëtokë e rrallëMotorët e makinës mund të përsëriten. Në këtë rast, pesha e motorit rritet vetëm me rreth 30%, që mund të jetë një ndryshim i vogël në krahasim me peshën e përgjithshme të makinës.
4. Materialet e reja të magnetit duhet të kenë tre karakteristikat themelore të mëposhtme: 1) ata duhet të kenë magnetizëm; 2) të vazhdojë të ruajë magnetizmin në prani të fushave të tjera magnetike; 3) Mund t'i rezistojë temperaturave të larta.
Sipas Tencent Technology News, prodhuesi i automjeteve elektrike Tesla ka deklaruar se elementët e rrallë të Tokës nuk do të përdoren më në motorët e tij të makinave, që do të thotë se inxhinierët e Tesla do të duhet të lëshojnë plotësisht krijimtarinë e tyre në gjetjen e zgjidhjeve alternative.
Muajin e kaluar, Elon Musk lëshoi "pjesën e tretë të Master Plan" në ngjarjen e Ditës së Investitorëve Tesla. Midis tyre, ekziston një detaj i vogël që ka shkaktuar një ndjesi në fushën e fizikës. Colin Campbell, një ekzekutiv i lartë në departamentin e energjisë elektrike të Tesla, njoftoi se ekipi i tij po largon magnet e rralla të Tokës nga motorët për shkak të çështjeve të zinxhirit të furnizimit dhe ndikimit të rëndësishëm negativ të prodhimit të magneteve të rralla të Tokës.
Për të arritur këtë qëllim, Campbell prezantoi dy rrëshqitje që përfshinin tre materiale misterioze të etiketuara me zgjuarsi si Toka e rrallë 1, Toka e rrallë 2, dhe Toka e rrallë 3. Rrëshqitja e parë përfaqëson situatën aktuale të Tesla, ku sasia e tokave të rralla të përdorura nga kompania në secilën automjet varion nga gjysmë kilogrami në 10 gram. Në rrëshqitjen e dytë, përdorimi i të gjithë elementëve të rrallë të Tokës është zvogëluar në zero.
Për magnetologët që studiojnë fuqinë magjike të gjeneruar nga lëvizja elektronike në materiale të caktuara, identiteti i tokës së rrallë 1 është lehtësisht i njohur, që është neodymium. Kur u shtohet elementëve të zakonshëm si hekuri dhe bor, ky metal mund të ndihmojë në krijimin e një fushe të fortë, gjithmonë në fushën magnetike. Por disa materiale kanë këtë cilësi, dhe madje edhe më pak elementë të rrallë të Tokës gjenerojnë fusha magnetike që mund të lëvizin makina Tesla që peshojnë mbi 2000 kilogramë, si dhe shumë gjëra të tjera nga robotët industrialë deri tek avionët luftarakë. Nëse Tesla planifikon të largojë neodymium dhe elementë të tjerë të rrallë të Tokës nga motori, cilin magnet do të përdorë në vend të kësaj?
Për fizikantët, një gjë është e sigurt: Tesla nuk shpik një lloj plotësisht të ri të materialit magnetik. Andy Blackburn, nënkryetar ekzekutiv i strategjisë në Niron Magnets, tha, "Në mbi 100 vjet, ne mund të kemi vetëm disa mundësi për të fituar magnet të rinj të biznesit." Magnet Niron është një nga fillimet e pakta që përpiqet të shfrytëzojë mundësinë tjetër.
Blackburn dhe të tjerët besojnë se ka më shumë të ngjarë që Tesla ka vendosur të bëjë me një magnet shumë më pak të fuqishëm. Ndër shumë mundësi, kandidati më i dukshëm është ferriti: një qeramikë e përbërë nga hekuri dhe oksigjeni, i përzier me një sasi të vogël metalike siç është strontiumi. Bothshtë edhe e lirë dhe e lehtë për tu prodhuar, dhe që nga vitet '50, dyert e frigoriferëve në të gjithë botën janë prodhuar në këtë mënyrë.
Por për sa i përket vëllimit, magnetizmi i ferritit është vetëm një i dhjeti i magneteve neodymium, i cili shtron pyetje të reja. Drejtori i Përgjithshëm i Tesla Elon Musk ka qenë gjithmonë i njohur për të qenë pa kompromis, por nëse Tesla do të zhvendoset në ferrite, duket se duhet të bëhen disa lëshime.
Shtë e lehtë të besohet se bateritë janë fuqia e automjeteve elektrike, por në realitet, është ngarje elektromagnetike që drejton automjetet elektrike. Nuk është rastësi që të dy kompanitë Tesla dhe njësinë magnetike "Tesla" janë emëruar sipas të njëjtit person. Kur elektronet rrjedhin nëpër mbështjellje në një motor, ato gjenerojnë një fushë elektromagnetike që drejton forcën magnetike të kundërt, duke bërë që boshti i motorit të rrotullohet me rrotat.
Për rrotat e pasme të makinave Tesla, këto forca sigurohen nga motorët me magnet të përhershëm, një material i çuditshëm me një fushë magnetike të qëndrueshme dhe pa një input aktual, falë rrotullimit të zgjuar të elektroneve rreth atomeve. Tesla filloi vetëm t'i shtojë këto magnet në makina rreth pesë vjet më parë, në mënyrë që të zgjasë gamën dhe të rrisë çift rrotullues pa përmirësuar baterinë. Para kësaj, kompania përdori motorë induksioni të prodhuar rreth elektromagneteve, të cilat gjenerojnë magnetizëm duke konsumuar energji elektrike. Ato modele të pajisura me motorë të përparmë janë ende duke përdorur këtë mënyrë.
Lëvizja e Tesla për të braktisur tokat e rralla dhe magnet duket pak i çuditshëm. Kompanitë e makinave shpesh janë të fiksuar me efikasitetin, veçanërisht në rastin e automjeteve elektrike, ku ata ende po përpiqen të bindin shoferët të kapërcejnë frikën e tyre nga diapazoni. Por ndërsa prodhuesit e makinave fillojnë të zgjerojnë shkallën e prodhimit të automjeteve elektrike, shumë projekte që më parë konsideroheshin shumë joefikase janë duke u rishfaqur.
Kjo ka bërë që prodhuesit e makinave, përfshirë Tesla, të prodhojnë më shumë makina duke përdorur bateri fosfat hekuri litium (LFP). Në krahasim me bateritë që përmbajnë elemente të tilla si kobalti dhe nikeli, këto modele shpesh kanë një gamë më të shkurtër. Kjo është një teknologji më e vjetër me peshë më të madhe dhe kapacitet më të ulët të ruajtjes. Aktualisht, modeli 3 i mundësuar nga fuqia me shpejtësi të ulët ka një gamë prej 272 milje (afërsisht 438 kilometra), ndërsa modeli i largët S i pajisur me bateri më të përparuara mund të arrijë 400 milje (640 kilometra). Sidoqoftë, përdorimi i baterisë së fosfatit të hekurit litium mund të jetë një zgjedhje më e ndjeshme e biznesit, sepse shmang përdorimin e materialeve më të shtrenjta dhe madje edhe politikisht me rrezik.
Sidoqoftë, Tesla nuk ka gjasa të zëvendësojë thjesht magnet me diçka më të keqe, siç është ferriti, pa bërë ndonjë ndryshim tjetër. Fizikanti i Universitetit të Uppsala Alaina Vishna tha: "Ju do të mbani një magnet të madh në makinën tuaj. Për fat të mirë, motorët elektrikë janë makina mjaft komplekse me shumë përbërës të tjerë që teorikisht mund të riorganizohen për të zvogëluar ndikimin e përdorimit të magneteve më të dobët.
Në modelet e kompjuterit, ndërmarrja materiale Proterial kohët e fundit përcaktoi që shumë tregues të performancës së motorëve të rrallë të makinës në tokë mund të përsëriten duke pozicionuar me kujdes magnet e ferrit dhe duke rregulluar aspektet e tjera të dizajnit të motorit. Në këtë rast, pesha e motorit rritet vetëm me rreth 30%, që mund të jetë një ndryshim i vogël në krahasim me peshën e përgjithshme të makinës.
Përkundër këtyre dhimbjeve të kokës, kompanitë e makinave kanë ende shumë arsye për të braktisur elementët e rrallë të Tokës, me kusht që ata të mund ta bëjnë këtë. Vlera e të gjithë tregut të rrallë të tokës është e ngjashme me atë të tregut të vezëve në Shtetet e Bashkuara, dhe teorikisht, elementët e rrallë të Tokës mund të minohen, përpunohen dhe shndërrohen në magnet në të gjithë botën, por në realitet, këto procese paraqesin shumë sfida.
Analisti i mineraleve dhe blogeri popullor i rrallë i vëzhgimit të tokës Thomas Krumer tha, "Kjo është një industri prej 10 miliardë dollarësh, por vlera e produkteve të krijuara çdo vit varion nga 2 trilion dollarë deri në 3 trilion dollarë, që është një levë e madhe. E njëjta gjë vlen edhe për makina. Edhe nëse ato përmbajnë vetëm disa kilogramë të kësaj substance, heqja e tyre do të thotë që makinat nuk mund të funksionojnë më nëse nuk jeni të gatshëm të ridizajnoni të gjithë motorin
Shtetet e Bashkuara dhe Evropa po përpiqen të diversifikojnë këtë zinxhir furnizimi. Minierat e rralla të tokës në Kaliforni, të cilat u mbyllën në fillim të shekullit XXI, kohët e fundit janë rihapur dhe aktualisht furnizojnë 15% të burimeve të rralla të tokës në botë. Në Shtetet e Bashkuara, agjensitë qeveritare (veçanërisht Departamenti i Mbrojtjes) duhet të sigurojnë magnet të fuqishëm për pajisje të tilla si aeroplanët dhe satelitët, dhe ata janë entuziastë për të investuar në zinxhirët e furnizimit brenda vendit dhe në rajone të tilla si Japonia dhe Evropa. Por duke marrë parasysh koston, teknologjinë e kërkuar dhe çështjet e mjedisit, ky është një proces i ngadaltë që mund të zgjasë për disa vjet apo edhe dekada.
Koha e postimit: maj-11-2023