Tesla نے آج اپنے سرمایہ کار دن کے موقع پر اعلان کیا کہ کمپنی ایک نادر زمین سے پاک مستقل مقناطیس الیکٹرک وہیکل موٹر بنائے گی۔
الیکٹرک گاڑیوں کی سپلائی چین میں نایاب زمینیں تنازعہ کا باعث ہیں کیونکہ سپلائی کو محفوظ بنانا مشکل ہے اور دنیا کی زیادہ تر پیداوار چین میں بنتی ہے یا اس پر کارروائی ہوتی ہے۔
یہ کئی وجوہات کی بناء پر اہم ہے، جن میں سے کم از کم بائیڈن انتظامیہ کی گھریلو الیکٹرک گاڑیوں کے اجزاء کے لیے مواد تیار کرنے کی موجودہ مہم ہے۔
تاہم، اس بارے میں بہت سی غلط فہمیاں پائی جاتی ہیں کہ REE کیا ہے اور الیکٹرک گاڑیوں میں REE کا کتنا استعمال ہوتا ہے۔درحقیقت، لیتھیم آئن بیٹریاں عام طور پر نایاب زمین پر مشتمل نہیں ہوتی ہیں (حالانکہ ان میں دیگر "اہم معدنیات" شامل ہیں جیسا کہ افراط زر میں کمی کے قانون کے ذریعے بیان کیا گیا ہے)۔
متواتر جدول میں، "نایاب زمین" وہ عناصر ہیں جو نیچے دیے گئے خاکے میں سرخ رنگ میں نمایاں کیے گئے ہیں - لینتھانائیڈز، نیز اسکینڈیم اور یٹریئم۔درحقیقت، وہ خاص طور پر نایاب بھی نہیں ہیں، تقریباً دو تہائی تانبے کے مواد کے لیے نیوڈیمیم کے ساتھ۔
الیکٹرک گاڑیوں میں نایاب زمینی عناصر برقی گاڑیوں کی موٹروں میں استعمال ہوتے ہیں، بیٹریوں میں نہیں۔سب سے زیادہ استعمال ہونے والا نیوڈیمیم ہے، ایک طاقتور مقناطیس جو اسپیکر، ہارڈ ڈرائیوز اور الیکٹرک موٹرز میں استعمال ہوتا ہے۔Dysprosium اور terbium عام طور پر neodymium میگنےٹ کے لیے استعمال شدہ additives ہیں۔
اس کے علاوہ، تمام قسم کی الیکٹرک گاڑیوں کی موٹریں REEs کا استعمال نہیں کرتی ہیں — Tesla انہیں اپنی مستقل مقناطیس DC موٹروں میں استعمال کرتا ہے، لیکن اپنی AC انڈکشن موٹرز میں نہیں۔
ابتدائی طور پر، ٹیسلا نے اپنی گاڑیوں میں AC انڈکشن موٹرز کا استعمال کیا، جس میں نایاب زمین کی ضرورت نہیں تھی۔دراصل، یہ وہ جگہ ہے جہاں سے کمپنی کا نام آیا - نکولا ٹیسلا AC انڈکشن موٹر کے موجد تھے۔لیکن پھر جب ماڈل 3 سامنے آیا تو کمپنی نے ایک نئی مستقل مقناطیس موٹر متعارف کرائی اور آخر کار انہیں دوسری گاڑیوں میں استعمال کرنا شروع کر دیا۔
Tesla نے آج کہا کہ وہ پاور ٹرین کی بہتر کارکردگی کی بدولت 2017 اور 2022 کے درمیان ان نئے ماڈل 3 پاور ٹرینوں میں استعمال ہونے والی نادر زمین کی مقدار کو 25 فیصد تک کم کرنے میں کامیاب رہی ہے۔
لیکن اب ایسا لگتا ہے کہ ٹیسلا دونوں جہانوں سے بہترین حاصل کرنے کی کوشش کر رہا ہے: ایک مستقل مقناطیس موٹر لیکن کوئی نادر زمین نہیں۔
مستقل میگنےٹ کے لیے NdFeB کا بنیادی متبادل سادہ فیرائٹ ہے (آئرن آکسائیڈ، عام طور پر بیریم یا سٹرونٹیم کے اضافے کے ساتھ)۔آپ ہمیشہ زیادہ میگنےٹ استعمال کر کے مستقل میگنےٹ کو مضبوط بنا سکتے ہیں، لیکن موٹر روٹر کے اندر جگہ محدود ہے اور NdFeBB کم مواد کے ساتھ زیادہ میگنیٹائزیشن فراہم کر سکتا ہے۔مارکیٹ میں موجود دیگر مستقل مقناطیسی مواد میں AlNiCo (AlNiCo) شامل ہیں، جو اعلی درجہ حرارت پر اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے لیکن مقناطیسیت کو آسانی سے کھو دیتا ہے، اور Samarium Cobalt، NdFeB سے ملتا جلتا ایک اور نایاب زمینی مقناطیس لیکن زیادہ درجہ حرارت پر بہتر ہے۔فی الحال متعدد متبادل مواد پر تحقیق کی جا رہی ہے، جس کا بنیادی مقصد فیرائٹس اور نایاب زمین کے درمیان فرق کو کم کرنا ہے، لیکن یہ ابھی تک لیب میں ہے اور ابھی تک پیداوار میں نہیں ہے۔
مجھے شک ہے کہ ٹیسلا نے فیرائٹ مقناطیس کے ساتھ روٹر استعمال کرنے کا ایک طریقہ تلاش کیا ہے۔اگر انہوں نے REE مواد کو کم کیا تو اس کا مطلب ہے کہ وہ روٹر میں مستقل میگنےٹس کی تعداد کو کم کر رہے ہیں۔میں شرط لگاتا ہوں کہ انہوں نے NdFeB کے چھوٹے ٹکڑے کی بجائے فیرائٹ کے ایک بڑے ٹکڑے سے معمول سے کم بہاؤ حاصل کرنے کا فیصلہ کیا۔میں غلط ہو سکتا ہوں، انہوں نے تجرباتی پیمانے پر متبادل مواد استعمال کیا ہو گا۔لیکن میرے نزدیک اس کا امکان نہیں لگتا ہے - ٹیسلا کا مقصد بڑے پیمانے پر پیداوار ہے، جس کا بنیادی مطلب ہے نایاب زمین یا فیرائٹس۔
انویسٹر ڈے پریزنٹیشن کے دوران، ٹیسلا نے ماڈل Y مستقل مقناطیس موٹر میں نایاب زمین کے موجودہ استعمال کا موازنہ اگلی نسل کی ممکنہ موٹر کے ساتھ کرتے ہوئے ایک سلائیڈ دکھائی:
ٹیسلا نے یہ واضح نہیں کیا کہ اس نے کون سے عناصر استعمال کیے ہیں، ممکنہ طور پر اس معلومات کو تجارتی راز مانتے ہوئے وہ ظاہر نہیں کرنا چاہتا تھا۔لیکن پہلا نمبر neodymium ہو سکتا ہے، باقی dysprosium اور terbium ہو سکتا ہے۔
جہاں تک مستقبل کے انجنوں کا تعلق ہے - ٹھیک ہے، ہمیں واقعی یقین نہیں ہے۔ٹیسلا کے گرافکس بتاتے ہیں کہ اگلی نسل کی موٹر ایک مستقل مقناطیس پر مشتمل ہوگی، لیکن وہ مقناطیس نایاب زمین استعمال نہیں کرے گا۔
نیوڈیمیم پر مبنی مستقل میگنےٹ کچھ عرصے سے اس طرح کی ایپلی کیشنز کے لیے معیاری رہے ہیں، لیکن اس کی جگہ لینے کے لیے گزشتہ دہائی کے دوران دیگر ممکنہ مواد کی تلاش کی گئی ہے۔اگرچہ Tesla نے یہ واضح نہیں کیا ہے کہ وہ کون سا استعمال کرنے کا ارادہ رکھتا ہے، ایسا لگتا ہے کہ یہ فیصلہ کرنے کے قریب ہے - یا کم از کم مستقبل قریب میں ایک بہتر حل تلاش کرنے کا موقع دیکھتا ہے۔
جیمسن 2009 سے الیکٹرک گاڑیاں چلا رہا ہے اور 2016 سے electrok.co کے لیے الیکٹرک گاڑیوں اور صاف توانائی کے بارے میں لکھ رہا ہے۔
پوسٹ ٹائم: مارچ 08-2023