টেসলা সবেমাত্র ঘোষণা করেছে যে তাদের বৈদ্যুতিক গাড়িগুলিতে কনফিগার করা স্থায়ী চুম্বক মোটরগুলির পরবর্তী প্রজন্মগুলি বিরল আর্থ সামগ্রী ব্যবহার করবে না!
টেসলা স্লোগান: বিরল পৃথিবী স্থায়ী চুম্বক সম্পূর্ণরূপে নির্মূল করা হয়
এটা কি বাস্তব?
প্রকৃতপক্ষে, 2018 সালে, বিশ্বের 93% বৈদ্যুতিক যানবাহন বিরল পৃথিবীর তৈরি একটি স্থায়ী চুম্বক মোটর দ্বারা চালিত পাওয়ারট্রেন দিয়ে সজ্জিত ছিল। 2020 সালে, বিশ্বব্যাপী বৈদ্যুতিক গাড়ির বাজারের 77% স্থায়ী চুম্বক মোটর ব্যবহার করে। বৈদ্যুতিক যানবাহন শিল্পের পর্যবেক্ষকরা বিশ্বাস করেন যে চীন যেহেতু বৃহত্তম বৈদ্যুতিক গাড়ির বাজারগুলির মধ্যে একটি হয়ে উঠেছে, এবং চীন বিরল আর্থের সরবরাহ নিয়ন্ত্রণ করেছে, তাই এটি অসম্ভাব্য যে চীন স্থায়ী চুম্বক মেশিন থেকে স্যুইচ করবে। কিন্তু টেসলার পরিস্থিতি কী এবং কীভাবে এটি সম্পর্কে চিন্তা করে? 2018 সালে, টেসলা মডেল 3-এ প্রথমবারের মতো একটি এমবেডেড স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটর ব্যবহার করেছিল, যখন সামনের অ্যাক্সেলে ইন্ডাকশন মোটর বজায় ছিল। বর্তমানে, টেসলা তার মডেল এস এবং এক্স ইলেকট্রিক গাড়িতে দুই ধরনের মোটর ব্যবহার করে, একটি হল একটি বিরল আর্থ স্থায়ী চুম্বক মোটর এবং অন্যটি একটি ইন্ডাকশন মোটর। ইন্ডাকশন মোটরগুলি আরও শক্তি সরবরাহ করতে পারে এবং স্থায়ী চুম্বক সহ ইন্ডাকশন মোটরগুলি আরও দক্ষ এবং 10% দ্বারা ড্রাইভিং পরিসর উন্নত করতে পারে।
স্থায়ী চুম্বক মোটরের উৎপত্তি এই কথা বলতে গিয়ে, আমাদের উল্লেখ করতে হবে যে কীভাবে বিরল পৃথিবীর স্থায়ী চুম্বক মোটরটি এসেছে। সবাই জানে যে চুম্বকত্ব বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে এবং বিদ্যুত চুম্বকত্ব উৎপন্ন করে এবং একটি মোটরের উত্পাদন একটি চৌম্বক ক্ষেত্র থেকে অবিচ্ছেদ্য। অতএব, একটি চৌম্বক ক্ষেত্র প্রদানের দুটি উপায় রয়েছে: উত্তেজনা এবং স্থায়ী চুম্বক। ডিসি মোটর, সিঙ্ক্রোনাস মোটর এবং অনেক ক্ষুদ্রাকৃতির বিশেষ মোটর সকলেরই একটি ডিসি চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োজন। প্রথাগত পদ্ধতি হল একটি চৌম্বক ক্ষেত্র পাওয়ার জন্য একটি লোহার কোর সহ একটি শক্তিযুক্ত কয়েল (একটি চৌম্বকীয় মেরু বলা হয়) ব্যবহার করা, তবে এই পদ্ধতির সবচেয়ে বড় অসুবিধা হল কয়েল প্রতিরোধে (তাপ উৎপাদন) শক্তির ক্ষয় হয়, যার ফলে হ্রাস পায়। মোটর দক্ষতা এবং অপারেটিং খরচ বৃদ্ধি। এই সময়ে, লোকেরা ভেবেছিল – যদি একটি স্থায়ী চৌম্বক ক্ষেত্র থাকে এবং চুম্বকত্ব তৈরি করতে বিদ্যুৎ আর ব্যবহার না করা হয়, তবে মোটরের অর্থনৈতিক সূচক উন্নত হবে। তাই 1980 এর দশকের কাছাকাছি, বিভিন্ন ধরণের স্থায়ী চুম্বক পদার্থের আবির্ভাব ঘটে এবং সেগুলিকে তখন মোটরগুলিতে প্রয়োগ করা হয়, স্থায়ী চুম্বক মোটর তৈরি করে।
বিরল পৃথিবীর স্থায়ী চুম্বক মোটর নেতৃত্ব দেয় তাহলে কি উপকরণ স্থায়ী চুম্বক তৈরি করতে পারে? অনেক নেটিজেন মনে করেন যে শুধুমাত্র এক ধরনের উপাদান আছে। প্রকৃতপক্ষে, চারটি প্রধান ধরনের চুম্বক রয়েছে যা একটি স্থায়ী চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করতে পারে, যথা: সিরামিক (ফেরাইট), অ্যালুমিনিয়াম নিকেল কোবাল্ট (AlNiCo), সামারিয়াম কোবাল্ট (SmCo) এবং নিওডিয়ামিয়াম আয়রন বোরন (NdFeB)। টার্বিয়াম এবং ডিসপ্রোসিয়াম সহ বিশেষ নিওডিয়ামিয়াম চুম্বক সংকরগুলি উচ্চতর কুরি তাপমাত্রার সাথে তৈরি করা হয়েছে, যা তাদের 200 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে দেয়।
1980-এর দশকের আগে, স্থায়ী চুম্বক উপাদানগুলি প্রধানত ফেরাইট স্থায়ী চুম্বক এবং অ্যালনিকো স্থায়ী চুম্বক ছিল, কিন্তু এই উপাদানগুলির অবশিষ্টাংশ খুব শক্তিশালী নয়, তাই উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্র তুলনামূলকভাবে দুর্বল। শুধু তাই নয়, এই দুই ধরনের স্থায়ী চুম্বকের জবরদস্তি শক্তি কম, এবং একবার তারা একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের মুখোমুখি হলে তারা সহজেই প্রভাবিত হয় এবং চুম্বকীয় হয়ে যায়, যা স্থায়ী চুম্বক মোটরগুলির বিকাশকে সীমাবদ্ধ করে। বিরল আর্থ চুম্বক সম্পর্কে কথা বলা যাক। প্রকৃতপক্ষে, বিরল আর্থ চুম্বক দুটি ধরণের স্থায়ী চুম্বকগুলিতে বিভক্ত: হালকা বিরল পৃথিবী এবং ভারী বিরল পৃথিবী। গ্লোবাল রেয়ার আর্থ রিজার্ভ প্রায় 85% হালকা বিরল পৃথিবী এবং 15% ভারী বিরল পৃথিবী নিয়ে গঠিত। পরেরটি অনেক স্বয়ংচালিত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত উচ্চ তাপমাত্রার রেটযুক্ত চুম্বক সরবরাহ করে। 1980 এর দশকের পরে, একটি উচ্চ-কর্মক্ষমতা বিরল আর্থ স্থায়ী চুম্বক উপাদান-NdFeB স্থায়ী চুম্বক উপস্থিত হয়েছিল। এই জাতীয় উপকরণগুলির উচ্চতর রম্যতা, সেইসাথে উচ্চ জবরদস্তি এবং শক্তি উত্পাদন রয়েছে, তবে সাধারণত বিকল্পগুলির তুলনায় কুরি তাপমাত্রা কম। এটির তৈরি বিরল আর্থ স্থায়ী চুম্বক মোটরের অনেক সুবিধা রয়েছে, যেমন উচ্চ দক্ষতা, কোনও উত্তেজনা কয়েল নেই, তাই কোনও উত্তেজনা শক্তির ক্ষতি নেই; আপেক্ষিক চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা এয়ার মেশিনের কাছাকাছি, যা মোটর ইন্ডাকট্যান্স হ্রাস করে এবং পাওয়ার ফ্যাক্টরকে উন্নত করে। বিরল আর্থ স্থায়ী চুম্বক মোটরগুলির আরও ভাল শক্তি ঘনত্ব এবং দক্ষতার কারণেই বৈদ্যুতিক ড্রাইভ মোটরগুলির বিভিন্ন ডিজাইন রয়েছে এবং সবচেয়ে জনপ্রিয় হল বিরল আর্থ স্থায়ী চুম্বক মোটর। টেসলা পরিত্রাণ পেতে চায় চীনা বিরল পৃথিবীর উপর নির্ভরতা?
সবাই জানে যে চীন বিশ্বের বিরল পৃথিবীর সম্পদের বিশাল সংখ্যাগরিষ্ঠতা সরবরাহ করে। সাম্প্রতিক বছরগুলোতে যুক্তরাষ্ট্রও এটা দেখেছে। তারা বিরল পৃথিবী সরবরাহে চীনের দ্বারা বাধাগ্রস্ত হতে চায় না। অতএব, বিডেন দায়িত্ব নেওয়ার পরে, তিনি বিরল আর্থ সাপ্লাই চেইনে তার অংশগ্রহণ বাড়ানোর চেষ্টা করেছিলেন। এটি $2 ট্রিলিয়ন অবকাঠামো প্রস্তাবের অগ্রাধিকারগুলির মধ্যে একটি। এমপি ম্যাটেরিয়ালস, যেটি 2017 সালে ক্যালিফোর্নিয়ায় একটি পূর্বে বন্ধ হওয়া খনি কিনেছিল, নিওডিয়ামিয়াম এবং প্রাসিওডিয়ামিয়ামের উপর ফোকাস রেখে মার্কিন বিরল আর্থ সাপ্লাই চেইন পুনরুদ্ধার করার জন্য প্রত্যাশী এবং সর্বনিম্ন মূল্যের প্রযোজক হওয়ার আশা করছে৷ Lynas টেক্সাসে একটি হালকা বিরল আর্থ প্রসেসিং প্ল্যান্ট নির্মাণের জন্য সরকারী অর্থায়ন পেয়েছে এবং টেক্সাসে একটি ভারী বিরল আর্থ বিচ্ছেদ সুবিধার জন্য আরেকটি চুক্তি রয়েছে। যদিও মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র অনেক প্রচেষ্টা করেছে, শিল্পের লোকেরা বিশ্বাস করে যে স্বল্পমেয়াদে, বিশেষ করে খরচের দিক থেকে, চীন বিরল পৃথিবী সরবরাহের ক্ষেত্রে একটি প্রভাবশালী অবস্থান বজায় রাখবে এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এটিকে একেবারেই নাড়াতে পারবে না।
সম্ভবত টেসলা এটি দেখেছিলেন এবং তারা স্থায়ী চুম্বক ব্যবহার করার কথা বিবেচনা করেছিলেন যা মোটর হিসাবে বিরল পৃথিবী ব্যবহার করে না। এটি একটি সাহসী অনুমান, নাকি একটি রসিকতা, আমরা এখনও জানি না। যদি টেসলা স্থায়ী চুম্বক মোটর পরিত্যাগ করে এবং ইন্ডাকশন মোটরগুলিতে ফিরে যায়, তবে এটি তাদের কাজ করার স্টাইল বলে মনে হয় না। এবং টেসলা স্থায়ী চুম্বক মোটর ব্যবহার করতে চায়, এবং বিরল আর্থ স্থায়ী চুম্বকগুলিকে সম্পূর্ণরূপে পরিত্যাগ করে, তাই দুটি সম্ভাবনা রয়েছে: একটি হল আসল সিরামিক (ফেরাইট) এবং AlNiCo স্থায়ী চুম্বকগুলিতে উদ্ভাবনী ফলাফল পাওয়া, দ্বিতীয়টি হল স্থায়ী চুম্বক দ্বারা তৈরি অন্যান্য অ-বিরল আর্থ মিশ্র উপাদানগুলিও বিরল পৃথিবীর স্থায়ী চুম্বকের মতো একই প্রভাব বজায় রাখতে পারে। যদি এই দুটি না হয়, তাহলে টেসলা সম্ভবত ধারণা নিয়ে খেলছে। অ্যালায়েন্স এলএলসি-এর প্রেসিডেন্ট দা ভুকোভিচ একবার বলেছিলেন যে "বিরল আর্থ ম্যাগনেটের বৈশিষ্ট্যের কারণে, অন্য কোনও চুম্বক উপাদান তাদের উচ্চ শক্তির কার্যকারিতার সাথে মেলে না। আপনি সত্যিই বিরল আর্থ চুম্বক প্রতিস্থাপন করতে পারবেন না”।
টেসলা ধারণার সাথে খেলছে কিনা বা সত্যিই স্থায়ী চুম্বক মোটরের ক্ষেত্রে চীনের বিরল আর্থ সরবরাহের উপর নির্ভরশীলতা থেকে মুক্তি পেতে চায় কিনা তা বিবেচনা না করেই, সম্পাদক বিশ্বাস করেন যে বিরল পৃথিবীর সম্পদগুলি অত্যন্ত মূল্যবান, এবং আমাদের উচিত সেগুলিকে যুক্তিযুক্তভাবে বিকাশ করা এবং আরও বেশি অর্থ প্রদান করা। ভবিষ্যত প্রজন্মের প্রতি মনোযোগ। একই সঙ্গে গবেষকদের তাদের গবেষণা প্রচেষ্টা বাড়াতে হবে। আসুন না বলি টেসলার ফর্মুলেশন ভাল কি না, অন্তত এটি আমাদের কিছু ইঙ্গিত এবং অনুপ্রেরণা দিয়েছে।
