فلزات کمیاب کره زمین چگونه در خودروهای برقی بکار می‌روند؟

با پیشرفت تکنولوژی و ورود مستقیم آن به زندگی ما برخی کلمات نیز بین عموم مردم بیشتر بکار می‌روند. یکی از این موارد فلزات کمیاب کره زمین است که شاید ورد زبان همه نباشد اما قطعاً در بین دوستداران خودرو عبارتی آشنا به شمار می‌رود.

از آنجایی که خودروهای برقی بیش از هر زمان دیگری خریداری می‌شوند بنابراین استفاده از عبارت فلزات کمیاب نیز افزایش پیدا کرده است؛ اما فلزات کمیاب شامل چه چیزهایی هستند و کجا بکار می‌روند؟ البته باید گفت فلزات کمیاب آن‌گونه که تصور می‌شود کمیاب نیستند و به‌صورت ناگهانی هم به خودروهای برقی ارتباط پیدا نکرده‌اند. این فلزات قبلاً نه تنها استفاده گسترده‌ای در خودروهای درون‌سوز، بلکه در دیگر صنایع از جمله لوازم‌خانگی داشته‌اند.

عناصر کمیاب کره زمین جزو فلزات هستند و ۱۷ نمونه از آن‌ها در جدول تناوبی عناصر دیده می‌شود. این مواد احتمالاً به خاطر استفاده در موتورهای برقی با آهن‌ربای دائمی شناخته می‌شوند هرچند همه خودروسازان از این نوع موتورها استفاده نمی‌کنند که یکی از دلایل اصلی آن دوری از به‌کارگیری عناصر کمیاب کره زمین خواهد بود. جای تعجبی ندارد که این فلزات با نام‌های عجیبی شناخته می‌شوند. بنا به گفته پورشه که از چنین موادی در موتورهای برقی خود استفاده می‌کند، نئودمیوم رایج‌ترین ماده بکار رفته است درحالی‌که از دیسپروزیوم و تربیوم نیز در موتورهای برقی استفاده می‌شوند. سؤالاتی درباره جنبه‌های زیست‌محیطی مواد کمیاب وجود دارد ولی چرا از آن‌ها استفاده می‌شود؟

دلیل ساده این کار تولید قوی‌ترین آهن‌رباهای دائمی دنیاست که میدان مغناطیسی قوی‌تری نسبت به آهن‌ربای ساده ایجاد می‌کنند. پورشه می‌گوید آهن‌رباهای بکار رفته در موتورهای برقی علاوه بر آهن دارای ۳۰ درصد فلزات کمیاب کره زمین هستند. این آهن‌رباهای قوی همچنین کوچک‌تر و سبک‌تر از نمونه‌های معمولی آهنی است و بنابراین باعث تولید موتورهای جمع و جورتر و سبک‌تر می‌شوند. پورشه می‌گوید برخی از این مواد فراوان‌تر از سرب هستند اما استخراج و فراوری آن‌ها بسیار سخت‌تر خواهد بود.

موتورهای برقی اولین و تنها وسایلی نیستند که از فلزات کمیاب در آن‌ها استفاده شده است. چنین موادی در مبدل‌های کاتالیتیک یا همان کاتالیزور خودروهای درون‌سوز بکار می‌رود. همچنین در موتورهای برقی کوچکی که روی خودروها سوار شده چنین موادی را می‌بینیم. دلیل این کار نیز مشابه موتورهای برقی جدید است یعنی قدرت بیشتر و فضای کمتر. از چنین فلزاتی در تولید برخی قطعات دیگر همچون حسگرها و شیشه‌ها و آینه‌های پولیش خورده استفاده می‌شود. درایوهای کامپیوتری، نمایشگرهای LED و رادارها جزو دیگر قطعاتی هستند که چنین موادی را در خود جای داده‌اند. فلزات کمیاب همچنین در باتری‌های نیکل فلزی که خودروهای هیبریدی اولیه استفاده می‌کردند یافت می‌شود اما خبری از آن‌ها در باتری‌های لیتیوم یونی نیست.