টেসলা মোটরস লো পারফরম্যান্স ফেরাইট দিয়ে বিরল আর্থ ম্যাগনেট প্রতিস্থাপন করার কথা ভাবতে পারে

সাপ্লাই চেইন এবং পরিবেশগত সমস্যার কারণে, টেসলার পাওয়ারট্রেন বিভাগ মোটর থেকে বিরল আর্থ ম্যাগনেট অপসারণের জন্য কঠোর পরিশ্রম করছে এবং বিকল্প সমাধান খুঁজছে।

টেসলা এখনও একটি সম্পূর্ণ নতুন চুম্বক উপাদান আবিষ্কার করেনি, তাই এটি বিদ্যমান প্রযুক্তির সাথে কাজ করতে পারে, সম্ভবত সস্তা এবং সহজে তৈরি করা ফেরাইট ব্যবহার করে।

ফেরাইট চুম্বককে সাবধানে অবস্থান করে এবং মোটর ডিজাইনের অন্যান্য দিকগুলিকে সামঞ্জস্য করে, এর অনেকগুলি কর্মক্ষমতা সূচকবিরল পৃথিবীড্রাইভ মোটর প্রতিলিপি করা যেতে পারে. এই ক্ষেত্রে, মোটরের ওজন প্রায় 30% বৃদ্ধি পায়, যা গাড়ির সামগ্রিক ওজনের তুলনায় একটি ছোট পার্থক্য হতে পারে।

4. নতুন চুম্বক পদার্থের নিম্নলিখিত তিনটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য থাকা প্রয়োজন: 1) তাদের চুম্বকত্ব থাকা প্রয়োজন; 2) অন্যান্য চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে চুম্বকত্ব বজায় রাখা চালিয়ে যান; 3) উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে।

টেনসেন্ট টেকনোলজি নিউজ অনুসারে, বৈদ্যুতিক যানবাহন প্রস্তুতকারক টেসলা বলেছে যে তার গাড়ির মোটরগুলিতে বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি আর ব্যবহার করা হবে না, যার অর্থ হল টেসলার প্রকৌশলীদের বিকল্প সমাধান খুঁজে বের করার জন্য তাদের সৃজনশীলতা সম্পূর্ণরূপে প্রকাশ করতে হবে।

গত মাসে, ইলন মাস্ক টেসলা ইনভেস্টর ডে ইভেন্টে "মাস্টার প্ল্যানের তৃতীয় অংশ" প্রকাশ করেছে। তাদের মধ্যে, একটি ছোট বিবরণ আছে যা পদার্থবিজ্ঞানের ক্ষেত্রে একটি চাঞ্চল্য সৃষ্টি করেছে। কলিন ক্যাম্পবেল, টেসলার পাওয়ারট্রেন বিভাগের একজন সিনিয়র এক্সিকিউটিভ, ঘোষণা করেছেন যে তার দল সাপ্লাই চেইন সমস্যা এবং বিরল আর্থ চুম্বক উত্পাদনের উল্লেখযোগ্য নেতিবাচক প্রভাবের কারণে মোটর থেকে বিরল আর্থ ম্যাগনেট অপসারণ করছে।

এই লক্ষ্য অর্জনের জন্য, ক্যাম্পবেল দুটি স্লাইড উপস্থাপন করেন যেটিতে তিনটি রহস্যময় উপাদানের সাথে চতুরতার সাথে লেবেল করা হয় বিরল পৃথিবী 1, বিরল পৃথিবী 2 এবং বিরল পৃথিবী 3। প্রথম স্লাইডটি টেসলার বর্তমান পরিস্থিতিকে উপস্থাপন করে, যেখানে প্রতিটি গাড়িতে কোম্পানির দ্বারা ব্যবহৃত বিরল আর্থের পরিমাণ। আধা কিলোগ্রাম থেকে 10 গ্রাম পর্যন্ত। দ্বিতীয় স্লাইডে, সমস্ত বিরল পৃথিবীর উপাদানের ব্যবহার শূন্যে নামিয়ে আনা হয়েছে।

ম্যাগনেটোলজিস্টদের জন্য যারা নির্দিষ্ট পদার্থে ইলেকট্রনিক গতির দ্বারা উত্পন্ন জাদুকরী শক্তি অধ্যয়ন করে, বিরল পৃথিবী 1 এর পরিচয় সহজেই সনাক্ত করা যায়, যা নিওডিয়ামিয়াম। লোহা এবং বোরনের মতো সাধারণ উপাদানগুলিতে যোগ করা হলে, এই ধাতুটি একটি শক্তিশালী, সর্বদা চৌম্বক ক্ষেত্রের তৈরি করতে সাহায্য করতে পারে। কিন্তু কিছু উপাদানের এই গুণ রয়েছে, এবং এমনকি কম বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি চৌম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরি করে যা 2000 কিলোগ্রামের বেশি ওজনের টেসলা গাড়িগুলিকে, সেইসাথে শিল্প রোবট থেকে ফাইটার জেটে অন্যান্য অনেক জিনিসকে সরিয়ে দিতে পারে। টেসলা যদি মোটর থেকে নিওডিয়ামিয়াম এবং অন্যান্য বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি সরিয়ে ফেলার পরিকল্পনা করে, তবে এর পরিবর্তে এটি কোন চুম্বক ব্যবহার করবে?

পদার্থবিদদের জন্য, একটি জিনিস নিশ্চিত: টেসলা সম্পূর্ণ নতুন ধরনের চৌম্বকীয় উপাদান আবিষ্কার করেননি। অ্যান্ডি ব্ল্যাকবার্ন, এনআইরন ম্যাগনেটসের স্ট্র্যাটেজির এক্সিকিউটিভ ভাইস প্রেসিডেন্ট বলেছেন, "100 বছরেরও বেশি সময়ে, আমাদের কাছে নতুন ব্যবসায়িক চুম্বক অর্জনের কয়েকটি সুযোগ থাকতে পারে।" NIron Magnets হল কয়েকটি স্টার্টআপের মধ্যে একটি যা পরবর্তী সুযোগটি ব্যবহার করার চেষ্টা করছে৷

ব্ল্যাকবার্ন এবং অন্যরা বিশ্বাস করেন যে টেসলা অনেক কম শক্তিশালী চুম্বক দিয়ে কাজ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে। অনেক সম্ভাবনার মধ্যে, সবচেয়ে সুস্পষ্ট প্রার্থী হল ফেরাইট: লোহা এবং অক্সিজেনের সমন্বয়ে গঠিত একটি সিরামিক, স্ট্রন্টিয়ামের মতো অল্প পরিমাণে ধাতুর সাথে মিশ্রিত। এটি উভয়ই সস্তা এবং উত্পাদন করা সহজ এবং 1950 সাল থেকে সারা বিশ্বে রেফ্রিজারেটরের দরজাগুলি এইভাবে তৈরি করা হয়েছে।

কিন্তু আয়তনের দিক থেকে, ফেরাইটের চুম্বকত্ব নিওডিয়ামিয়াম চুম্বকের তুলনায় মাত্র এক দশমাংশ, যা নতুন প্রশ্ন উত্থাপন করে। টেসলার সিইও ইলন মাস্ক সর্বদা আপসহীন হওয়ার জন্য পরিচিত, তবে টেসলা যদি ফেরাইটে স্থানান্তরিত হয় তবে মনে হয় কিছু ছাড় দিতে হবে।

এটা বিশ্বাস করা সহজ যে ব্যাটারিগুলি বৈদ্যুতিক গাড়ির শক্তি, কিন্তু বাস্তবে, এটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ড্রাইভিং যা বৈদ্যুতিক যানবাহন চালায়। এটা কোন কাকতালীয় ঘটনা নয় যে টেসলা কোম্পানি এবং ম্যাগনেটিক ইউনিট "টেসলা" উভয়ই একই ব্যক্তির নামে নামকরণ করা হয়েছে। যখন একটি মোটরের কয়েলের মধ্য দিয়ে ইলেক্ট্রন প্রবাহিত হয়, তখন তারা একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড তৈরি করে যা বিপরীত চৌম্বকীয় শক্তিকে চালিত করে, যার ফলে মোটরের শ্যাফ্ট চাকার সাথে ঘোরে।

টেসলা গাড়ির পিছনের চাকার জন্য, এই শক্তিগুলি স্থায়ী চুম্বক সহ মোটর দ্বারা সরবরাহ করা হয়, একটি স্থিতিশীল চৌম্বক ক্ষেত্র সহ একটি অদ্ভুত উপাদান এবং কোন বর্তমান ইনপুট নেই, পরমাণুর চারপাশে ইলেক্ট্রনের চতুর ঘূর্ণনের জন্য ধন্যবাদ। টেসলা ব্যাটারি আপগ্রেড না করেই রেঞ্জ বাড়ানো এবং টর্ক বাড়ানোর জন্য প্রায় পাঁচ বছর আগে গাড়িতে এই চুম্বক যোগ করা শুরু করেছিল। এর আগে, কোম্পানিটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের চারপাশে তৈরি ইন্ডাকশন মোটর ব্যবহার করত, যা বিদ্যুৎ ব্যবহার করে চুম্বকত্ব তৈরি করে। সামনের মোটর দিয়ে সজ্জিত সেই মডেলগুলি এখনও এই মোড ব্যবহার করছে।

টেসলার বিরল পৃথিবী এবং চুম্বক ত্যাগ করার পদক্ষেপটি কিছুটা অদ্ভুত বলে মনে হচ্ছে। গাড়ি কোম্পানিগুলি প্রায়শই দক্ষতার সাথে আচ্ছন্ন থাকে, বিশেষ করে বৈদ্যুতিক গাড়ির ক্ষেত্রে, যেখানে তারা এখনও চালকদের তাদের সীমার ভয় কাটিয়ে উঠতে রাজি করার চেষ্টা করছে। কিন্তু গাড়ি নির্মাতারা বৈদ্যুতিক যানবাহনের উৎপাদন স্কেল প্রসারিত করতে শুরু করলে, অনেক প্রকল্প যা আগে খুব অদক্ষ বলে বিবেচিত হয়েছিল সেগুলি পুনরুত্থিত হচ্ছে।

এটি টেসলা সহ গাড়ি প্রস্তুতকারকদের লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LFP) ব্যাটারি ব্যবহার করে আরও গাড়ি তৈরি করতে প্ররোচিত করেছে। কোবাল্ট এবং নিকেলের মতো উপাদান ধারণকারী ব্যাটারির তুলনায়, এই মডেলগুলির প্রায়শই ছোট পরিসর থাকে। এটি একটি পুরানো প্রযুক্তি যার ওজন বেশি এবং স্টোরেজ ক্ষমতা কম। বর্তমানে, কম-গতির শক্তি দ্বারা চালিত মডেল 3-এর পরিসীমা 272 মাইল (প্রায় 438 কিলোমিটার), যেখানে আরও উন্নত ব্যাটারি দিয়ে সজ্জিত দূরবর্তী মডেল এস 400 মাইল (640 কিলোমিটার) পৌঁছতে পারে। যাইহোক, লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারির ব্যবহার একটি আরও বুদ্ধিমান ব্যবসায়িক পছন্দ হতে পারে, কারণ এটি আরও ব্যয়বহুল এবং এমনকি রাজনৈতিকভাবে ঝুঁকিপূর্ণ সামগ্রীর ব্যবহার এড়ায়।

যাইহোক, টেসলা অন্য কোন পরিবর্তন না করে চুম্বককে আরও খারাপ কিছু দিয়ে প্রতিস্থাপন করার সম্ভাবনা কম, যেমন ফেরাইট। ইউনিভার্সিটি অফ উপসালার পদার্থবিদ অ্যালাইনা ভিশনা বলেছেন, “আপনি আপনার গাড়িতে একটি বিশাল চুম্বক বহন করবেন। সৌভাগ্যবশত, বৈদ্যুতিক মোটর হল বেশ জটিল মেশিন যার মধ্যে অনেক অন্যান্য উপাদান রয়েছে যা তাত্ত্বিকভাবে দুর্বল চুম্বক ব্যবহারের প্রভাব কমাতে পুনর্বিন্যাস করা যেতে পারে।

কম্পিউটার মডেলগুলিতে, ম্যাটেরিয়াল কোম্পানি প্রোটেরিয়াল সম্প্রতি নির্ধারণ করেছে যে বিরল আর্থ ড্রাইভ মোটরের অনেক কর্মক্ষমতা সূচক ফেরাইট চুম্বককে সাবধানে অবস্থান করে এবং মোটর ডিজাইনের অন্যান্য দিকগুলি সামঞ্জস্য করে প্রতিলিপি করা যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, মোটরের ওজন প্রায় 30% বৃদ্ধি পায়, যা গাড়ির সামগ্রিক ওজনের তুলনায় একটি ছোট পার্থক্য হতে পারে।

এই মাথাব্যথা সত্ত্বেও, গাড়ি সংস্থাগুলির এখনও বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি পরিত্যাগ করার অনেক কারণ রয়েছে, যদি তারা তা করতে পারে। সমগ্র বিরল পৃথিবীর বাজারের মূল্য মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ডিমের বাজারের মতো, এবং তাত্ত্বিকভাবে, বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলিকে খনন, প্রক্রিয়াকরণ এবং বিশ্বব্যাপী চুম্বকে রূপান্তরিত করা যেতে পারে, কিন্তু বাস্তবে, এই প্রক্রিয়াগুলি অনেক চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে।

খনিজ বিশ্লেষক এবং জনপ্রিয় বিরল পৃথিবী পর্যবেক্ষণ ব্লগার টমাস ক্রুমার বলেছেন, "এটি একটি $10 বিলিয়ন শিল্প, কিন্তু প্রতি বছর তৈরি পণ্যের মূল্য $2 ট্রিলিয়ন থেকে $3 ট্রিলিয়ন, যা একটি বিশাল লিভার। গাড়ির ক্ষেত্রেও একই কথা। এমনকি যদি তারা এই পদার্থের মাত্র কয়েক কিলোগ্রাম ধারণ করে, তবে তাদের অপসারণ করার অর্থ হল গাড়িগুলি আর চলতে পারে না যদি না আপনি সম্পূর্ণ ইঞ্জিনটিকে পুনরায় ডিজাইন করতে ইচ্ছুক হন।

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং ইউরোপ এই সরবরাহ শৃঙ্খলে বৈচিত্র্য আনার চেষ্টা করছে। ক্যালিফোর্নিয়ার বিরল আর্থ খনিগুলি, যা 21 শতকের গোড়ার দিকে বন্ধ হয়ে গিয়েছিল, সম্প্রতি আবার চালু হয়েছে এবং বর্তমানে বিশ্বের বিরল পৃথিবীর সম্পদের 15% সরবরাহ করছে৷ মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, সরকারি সংস্থাগুলিকে (বিশেষ করে প্রতিরক্ষা বিভাগ) বিমান এবং উপগ্রহের মতো সরঞ্জামগুলির জন্য শক্তিশালী চুম্বক সরবরাহ করতে হবে এবং তারা দেশীয়ভাবে এবং জাপান এবং ইউরোপের মতো অঞ্চলে সরবরাহ শৃঙ্খলে বিনিয়োগের বিষয়ে উত্সাহী। কিন্তু খরচ, প্রয়োজনীয় প্রযুক্তি এবং পরিবেশগত সমস্যা বিবেচনা করে, এটি একটি ধীর প্রক্রিয়া যা কয়েক বছর বা এমনকি কয়েক দশক ধরে চলতে পারে।