Për shkak të zinxhirit të furnizimit dhe çështjeve mjedisore, departamenti i motorëve të Tesla-s po punon shumë për të hequr magnetët e tokës së rrallë nga motorët dhe po kërkon zgjidhje alternative.
Tesla nuk ka shpikur ende një material magnetik krejtësisht të ri, kështu që mund të mjaftohet me teknologjinë ekzistuese, me shumë gjasa duke përdorur ferrit të lirë dhe lehtësisht të prodhuar.
Duke vendosur me kujdes magnetët e ferritit dhe duke rregulluar aspekte të tjera të dizajnit të motorit, shumë tregues të performancës sëtokë e rrallëmotorët e ngasjes 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 magnetike duhet të kenë këto tri karakteristika themelore: 1) duhet të kenë magnetizëm; 2) Vazhdoni të ruani magnetizmin në prani të fushave të tjera magnetike; 3) Mund të përballojë temperaturat e larta.
Sipas Tencent Technology News, prodhuesi i automjeteve elektrike Tesla ka deklaruar se elementët e tokës së rrallë nuk do të përdoren më në motorët e makinave të saj, që do të thotë se inxhinierët e Teslës do të duhet të shpalosin plotësisht kreativitetin e tyre në gjetjen e zgjidhjeve alternative.
Muajin e kaluar, Elon Musk publikoi "Pjesën e tretë të Masterplanit" në ngjarjen e Ditës së Investitorëve Tesla. Mes tyre është edhe një detaj i vogël që ka bërë bujë në fushën e fizikës. Colin Campbell, një drejtues i lartë në departamentin e fuqisë së Tesla-s, njoftoi se ekipi i tij po heq magnetët e tokës së rrallë nga motorët për shkak të problemeve të zinxhirit të furnizimit dhe ndikimit të rëndësishëm negativ të prodhimit të magneteve të tokës së rrallë.
Për të arritur këtë qëllim, Campbell prezantoi dy rrëshqitje që përfshinin tre materiale misterioze të etiketuara me zgjuarsi si tokë e rrallë 1, tokë e rrallë 2 dhe tokë e rrallë 3. Sllajdi i parë përfaqëson situatën aktuale të Teslës, ku sasia e tokës së rrallë të përdorur nga kompania në çdo automjet varion nga gjysmë kilogrami deri në 10 gramë. Në rrëshqitjen e dytë, përdorimi i të gjithë elementëve të tokës së rrallë është reduktuar në zero.
Për magnetologët që studiojnë fuqinë magjike të krijuar nga lëvizja elektronike në materiale të caktuara, identiteti i tokës së rrallë 1 është lehtësisht i dallueshëm, që është neodymium. Kur i shtohet elementëve të zakonshëm si hekuri dhe bor, ky metal mund të ndihmojë në krijimin e një fushe të fortë, gjithmonë në fushë magnetike. Por pak materiale e kanë këtë cilësi dhe akoma më pak elementë të rrallë të tokës gjenerojnë fusha magnetike që mund të lëvizin makinat Tesla që peshojnë mbi 2000 kilogramë, si dhe shumë gjëra të tjera nga robotët industrialë te avionët luftarakë. Nëse Tesla planifikon të heqë neodymiumin dhe elementët e tjerë të tokës së rrallë nga motori, cilin magnet do të përdorë në vend të tij?
Për fizikantët, një gjë është e sigurt: Tesla nuk shpiku një lloj materiali magnetik krejtësisht të ri. Andy Blackburn, Zëvendës President Ekzekutiv i Strategjisë në NIron Magnets, tha: "Në më shumë se 100 vjet, ne mund të kemi vetëm disa mundësi për të blerë magnet të rinj biznesi." NIron Magnets është një nga të paktat startup që përpiqen të shfrytëzojnë mundësinë e radhës.
Blackburn dhe të tjerët besojnë se ka më shumë gjasa që Tesla të ketë vendosur të mjaftojë me një magnet shumë më pak të fuqishëm. Ndër shumë mundësi, kandidati më i dukshëm është ferriti: një qeramikë e përbërë nga hekur dhe oksigjen, e përzier me një sasi të vogël metali si stroncium. Është njëkohësisht i lirë dhe i lehtë për t'u prodhuar, dhe që nga vitet 1950, dyert e frigoriferëve në mbarë botën janë prodhuar në këtë mënyrë.
Por për sa i përket vëllimit, magnetizmi i ferritit është vetëm një e dhjeta e magnetëve të neodymiumit, gjë që ngre pyetje të reja. CEO i Tesla, Elon Musk ka qenë gjithmonë i njohur për të qenë i pakompromis, por nëse Tesla do të kalojë në ferrite, duket se duhen bërë disa lëshime.
Është e lehtë të besohet se bateritë janë fuqia e automjeteve elektrike, por në realitet, është ngasja elektromagnetike ajo që drejton automjetet elektrike. Nuk është rastësi që të dy Tesla Company dhe njësia magnetike "Tesla" janë emëruar pas 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 motorë me magnet të përhershëm, një material i çuditshëm me një fushë magnetike të qëndrueshme dhe pa hyrje të rrymës, falë rrotullimit të zgjuar të elektroneve rreth atomeve. Tesla filloi t'i shtojë këto magnete makinave vetëm rreth pesë vjet më parë, në mënyrë që të zgjerojë rrezen dhe të rrisë çift rrotullues pa përmirësuar baterinë. Para kësaj, kompania përdorte motorë induksioni të prodhuar rreth elektromagnetëve, të cilët gjenerojnë magnetizëm duke konsumuar energji elektrike. Këto modele të pajisura me motorë të përparmë janë ende duke përdorur këtë modalitet.
Lëvizja e Teslës për të braktisur tokat e rralla dhe magnetet duket paksa e çuditshme. Kompanitë e makinave janë shpesh të fiksuara pas efikasitetit, veçanërisht në rastin e automjeteve elektrike, ku ata ende po përpiqen të bindin drejtuesit që të kapërcejnë frikën e tyre nga distanca. Por ndërsa prodhuesit e makinave fillojnë të zgjerojnë shkallën e prodhimit të automjeteve elektrike, shumë projekte që më parë konsideroheshin shumë joefikase po rishfaqen.
Kjo i ka shtyrë prodhuesit e makinave, përfshirë Tesla-n, të prodhojnë më shumë makina duke përdorur bateri litium hekur fosfat (LFP). Krahasuar me bateritë që përmbajnë elementë të tillë si kobalti dhe nikeli, këto modele shpesh kanë rreze më të shkurtër. Kjo është një teknologji më e vjetër me peshë më të madhe dhe kapacitet më të ulët ruajtjeje. Aktualisht, Modeli 3 i fuqizuar nga fuqia me shpejtësi të ulët ka një distancë prej 272 miljesh (afërsisht 438 kilometra), ndërsa telekomanda Model S i pajisur me bateri më të avancuara mund të arrijë 400 milje (640 kilometra). Sidoqoftë, përdorimi i baterisë së fosfatit të hekurit të litiumit mund të jetë një zgjedhje më e arsyeshme biznesi, sepse shmang përdorimin e materialeve më të shtrenjta dhe madje edhe me rrezik politik.
Megjithatë, Tesla nuk ka gjasa që thjesht të zëvendësojë magnetët me diçka më të keqe, siç është ferriti, pa bërë ndonjë ndryshim tjetër. Fizikantja e Universitetit të Uppsala, Alaina Vishna, tha: “Do të mbani një magnet të madh në makinën tuaj. Për fat të mirë, motorët elektrikë janë makina mjaft komplekse me shumë komponentë të tjerë që teorikisht mund të riorganizohen për të zvogëluar ndikimin e përdorimit të magneteve më të dobët.
Në modelet kompjuterike, kompania e materialeve Proterial kohët e fundit përcaktoi se shumë tregues të performancës së motorëve të lëvizjes me tokë të rrallë mund të përsëriten duke vendosur me kujdes magnetët e ferritit dhe duke rregulluar aspekte të 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.
Pavarësisht këtyre dhimbjeve të kokës, kompanitë e makinave kanë ende shumë arsye për të braktisur elementët e tokës së rrallë, me kusht që ta bëjnë këtë. Vlera e të gjithë tregut të tokës së rrallë është e ngjashme me atë të tregut të vezëve në Shtetet e Bashkuara dhe teorikisht, elementët e tokës së rrallë mund të minohen, përpunohen dhe shndërrohen në magnet në mbarë botën, por në realitet, këto procese paraqesin shumë sfida.
Analisti i mineraleve dhe blogeri popullor i vëzhgimit të tokës së rrallë Thomas Krumer tha: “Kjo është një industri prej 10 miliardë dollarësh, por vlera e produkteve të krijuara çdo vit varion nga 2 trilion dollarë në 3 trilion dollarë, që është një levë e madhe. E njëjta gjë vlen edhe për makinat. 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 tokës së rrallë në Kaliforni, të cilat u mbyllën në fillim të shekullit të 21-të, janë rihapur kohët e fundit dhe aktualisht furnizojnë 15% të burimeve të tokës së rrallë në botë. Në Shtetet e Bashkuara, agjencitë qeveritare (veçanërisht Departamenti i Mbrojtjes) duhet të sigurojnë magnet të fuqishëm për pajisje të tilla si aeroplanët dhe satelitët, dhe ato janë entuziaste për të investuar në zinxhirët e furnizimit brenda vendit dhe në rajone si Japonia dhe Evropa. Por duke marrë parasysh koston, teknologjinë e kërkuar dhe çështjet mjedisore, ky është një proces i ngadaltë që mund të zgjasë për disa vite apo edhe dekada.
Koha e postimit: Maj-11-2023