Kwa sababu ya usambazaji na maswala ya mazingira, Idara ya Powertrain ya Tesla inafanya kazi kwa bidii kuondoa sumaku adimu za dunia kutoka kwa motors na inatafuta suluhisho mbadala.
Tesla bado hajagundua nyenzo mpya ya sumaku, kwa hivyo inaweza kufanya na teknolojia iliyopo, uwezekano mkubwa wa kutumia bei rahisi na ya viwandani kwa urahisi.
Kwa kuweka kwa uangalifu sumaku za feri na kurekebisha mambo mengine ya muundo wa gari, viashiria vingi vya utendaji waDunia isiyo ya kawaidaMotors za kuendesha zinaweza kupigwa tena. Katika kesi hii, uzito wa motor huongezeka tu kwa karibu 30%, ambayo inaweza kuwa tofauti ndogo ikilinganishwa na uzito wa jumla wa gari.
4. Vifaa vipya vya sumaku vinahitaji kuwa na sifa tatu zifuatazo: 1) zinahitaji kuwa na sumaku; 2) endelea kudumisha sumaku mbele ya uwanja mwingine wa sumaku; 3) inaweza kuhimili joto la juu.
Kulingana na Habari ya Teknolojia ya Tencent, mtengenezaji wa gari la umeme Tesla alisema kuwa vitu adimu vya ardhini hazitatumika tena kwenye motors zake za gari, ambayo inamaanisha kwamba wahandisi wa Tesla watalazimika kutoa ubunifu wao katika kutafuta suluhisho mbadala.
Mwezi uliopita, Elon Musk aliachilia "Sehemu ya Tatu ya Mpango Mkuu" katika hafla ya Siku ya Mwekezaji ya Tesla. Kati yao, kuna maelezo madogo ambayo yamesababisha hisia katika uwanja wa fizikia. Colin Campbell, mtendaji mwandamizi katika idara ya nguvu ya Tesla, alitangaza kwamba timu yake inaondoa sumaku za Dunia adimu kutoka motors kutokana na maswala ya usambazaji na athari kubwa ya kutengeneza sumaku za dunia adimu.
Ili kufikia lengo hili, Campbell aliwasilisha slaidi mbili zinazojumuisha vifaa vitatu vya ajabu vilivyoandikwa kwa busara kama Dunia 1, Rare Earth 2, na Rare Earth 3. Slide ya kwanza inawakilisha hali ya sasa ya Tesla, ambapo kiwango cha ardhi adimu kinachotumiwa na kampuni katika kila gari huanzia nusu kilo hadi gramu 10. Kwenye slaidi ya pili, utumiaji wa vitu vyote vya nadra vya Dunia vimepunguzwa kuwa sifuri.
Kwa wataalamu wa magnetologists ambao husoma nguvu ya kichawi inayotokana na mwendo wa elektroniki katika vifaa fulani, kitambulisho cha Dunia adimu 1 kinatambulika kwa urahisi, ambayo ni neodymium. Inapoongezwa kwa vitu vya kawaida kama vile chuma na boroni, chuma hiki kinaweza kusaidia kuunda nguvu, kila wakati kwenye uwanja wa sumaku. Lakini vifaa vichache vina ubora huu, na hata vitu vichache vya nadra vya ardhi vinatoa uwanja wa sumaku ambao unaweza kusonga magari ya Tesla yenye uzito wa zaidi ya kilo 2000, na vitu vingine vingi kutoka kwa roboti za viwandani hadi jets za wapiganaji. Ikiwa Tesla anapanga kuondoa neodymium na vitu vingine adimu vya dunia kutoka kwa gari, itatumia sumaku ipi badala yake?
Kwa wataalamu wa fizikia, jambo moja ni hakika: Tesla hakugundua aina mpya ya nyenzo za sumaku. Andy Blackburn, makamu wa rais mtendaji wa mkakati huko Niron Magnets, alisema, "Katika zaidi ya miaka 100, tunaweza kuwa na fursa chache za kupata sumaku mpya za biashara." Magnets ya Niron ni moja wapo ya kuanza chache kujaribu kuchukua fursa inayofuata.
Blackburn na wengine wanaamini kuna uwezekano mkubwa kwamba Tesla ameamua kufanya na sumaku yenye nguvu isiyo na nguvu. Miongoni mwa uwezekano mwingi, mgombea dhahiri zaidi ni feri: kauri inayojumuisha chuma na oksijeni, iliyochanganywa na kiwango kidogo cha chuma kama strontium. Ni rahisi na rahisi kutengeneza, na tangu miaka ya 1950, milango ya jokofu ulimwenguni kote imetengenezwa kwa njia hii.
Lakini kwa suala la kiasi, sumaku ya ferrite ni moja tu ya kumi ya sumaku za neodymium, ambayo huibua maswali mapya. Mkurugenzi Mtendaji wa Tesla Elon Musk amekuwa akijulikana kila wakati kwa kutokuwa na msimamo, lakini ikiwa Tesla atahamia Ferrite, inaonekana kwamba makubaliano mengine lazima yafanywe.
Ni rahisi kuamini kuwa betri ni nguvu ya magari ya umeme, lakini kwa hali halisi, ni kuendesha gari kwa umeme ambayo inaendesha magari ya umeme. Sio bahati mbaya kwamba Kampuni ya Tesla na Kitengo cha Magnetic "Tesla" imetajwa baada ya mtu huyo huyo. Wakati elektroni zinapita kwenye coils kwenye gari, hutoa uwanja wa umeme ambao husababisha nguvu ya sumaku, na kusababisha shimoni la gari kuzunguka na magurudumu.
Kwa magurudumu ya nyuma ya magari ya Tesla, nguvu hizi hutolewa na motors zilizo na sumaku za kudumu, nyenzo ya kushangaza na uwanja wa sumaku thabiti na hakuna pembejeo ya sasa, shukrani kwa spin ya busara ya elektroni karibu na atomi. Tesla alianza kuongeza tu sumaku hizi kwenye magari karibu miaka mitano iliyopita, ili kupanua anuwai na kuongeza torque bila kusasisha betri. Kabla ya hii, kampuni ilitumia motors za induction zilizotengenezwa karibu na elektroni, ambazo hutoa sumaku kwa kutumia umeme. Aina hizo zilizo na motors za mbele bado zinatumia hali hii.
Hoja ya Tesla kuachana na ulimwengu wa kawaida na sumaku inaonekana kuwa ya kushangaza. Kampuni za gari mara nyingi huchukizwa na ufanisi, haswa katika kesi ya magari ya umeme, ambapo bado wanajaribu kushawishi madereva kuondokana na hofu yao ya anuwai. Lakini watengenezaji wa gari wanapoanza kupanua kiwango cha uzalishaji wa magari ya umeme, miradi mingi ambayo ilizingatiwa hapo awali haifai sana.
Hii imesababisha wazalishaji wa gari, pamoja na Tesla, kutoa magari zaidi kwa kutumia betri za lithiamu phosphate (LFP). Ikilinganishwa na betri zilizo na vitu kama cobalt na nickel, mifano hii mara nyingi huwa na aina fupi. Hii ni teknolojia ya zamani yenye uzito mkubwa na uwezo wa chini wa kuhifadhi. Kwa sasa, Model 3 inayoendeshwa na nguvu ya chini ina kasi ya maili 272 (takriban kilomita 438), wakati Model S ya mbali iliyo na betri za hali ya juu zaidi inaweza kufikia maili 400 (kilomita 640). Walakini, utumiaji wa betri ya phosphate ya lithiamu inaweza kuwa chaguo la busara zaidi la biashara, kwa sababu huepuka utumiaji wa vifaa vya bei ghali na hata vya kisiasa.
Walakini, Tesla haiwezekani kuchukua nafasi ya sumaku na kitu kibaya zaidi, kama vile Ferrite, bila kufanya mabadiliko mengine yoyote. Chuo Kikuu cha fizikia wa Uppsala Alaina Vishna alisema, "Utabeba sumaku kubwa kwenye gari lako. Kwa bahati nzuri, motors za umeme ni mashine ngumu kabisa na vifaa vingine vingi ambavyo vinaweza kupanga upya ili kupunguza athari za kutumia sumaku dhaifu.
Katika mifano ya kompyuta, kampuni ya vifaa vya vifaa vya hivi karibuni imeamua kuwa viashiria vingi vya utendaji wa motors adimu za Duniani zinaweza kupigwa tena kwa kuweka kwa uangalifu sumaku za feri na kurekebisha mambo mengine ya muundo wa gari. Katika kesi hii, uzito wa motor huongezeka tu kwa karibu 30%, ambayo inaweza kuwa tofauti ndogo ikilinganishwa na uzito wa jumla wa gari.
Licha ya maumivu haya ya kichwa, kampuni za gari bado zina sababu nyingi za kuachana na vitu vya nadra vya dunia, mradi wanaweza kufanya hivyo. Thamani ya soko lote la Dunia adimu ni sawa na ile ya soko la yai huko Merika, na kinadharia, vitu adimu vya dunia vinaweza kuchimbwa, kusindika, na kubadilishwa kuwa sumaku ulimwenguni, lakini kwa ukweli, michakato hii inaleta changamoto nyingi.
Mchambuzi wa madini na mwanablogu maarufu wa uchunguzi wa ulimwengu wa Thomas Krumer alisema, "Hii ni tasnia ya dola bilioni 10, lakini thamani ya bidhaa iliyoundwa kila mwaka huanzia $ 2 trilioni hadi $ 3 trilioni, ambayo ni lever kubwa. Vivyo hivyo huenda kwa magari. Hata ikiwa zina kilo chache tu za dutu hii, kuziondoa inamaanisha kuwa magari hayawezi kukimbia tena isipokuwa uko tayari kurekebisha injini nzima
Merika na Ulaya zinajaribu kubadilisha mnyororo huu wa usambazaji. Migodi ya Dunia ya California, ambayo ilifungwa mapema karne ya 21, hivi karibuni imefungua tena na kwa sasa inasambaza 15% ya rasilimali za ulimwengu za nadra. Huko Merika, mashirika ya serikali (haswa Idara ya Ulinzi) yanahitaji kutoa sumaku zenye nguvu kwa vifaa kama vile ndege na satelaiti, na zina shauku juu ya kuwekeza katika minyororo ya usambazaji ndani na katika mikoa kama Japan na Ulaya. Lakini kuzingatia gharama, teknolojia inayohitajika, na maswala ya mazingira, hii ni mchakato polepole ambao unaweza kudumu kwa miaka kadhaa au hata miongo.
Wakati wa chapisho: Mei-11-2023