وفي الوقت نفسه ، يتزايد الطلب على المغناطيسات المضمنة في أدوات إزالة الكربون ، مثل السيارات وتوربينات الرياح. حاليًا ، تذهب 12 بالمائة من العناصر الأرضية النادرة إلى المركبات الكهربائية ، وفقًا لـ Adamas Intelligence ، وهو سوق بدأ للتو. في الوقت نفسه ، تراجعت أسعار العناصر الأرضية النادرة مؤخرًا بسبب الأسواق الصينية الداخلية والتدخلات السياسية التي لا تستطيع الشركات الخارجية التنبؤ بها دائمًا.
إجمالاً ، إذا كنت تعمل في شركة حيث يمكنك القيام بعمل بديل ، فمن المنطقي على الأرجح أن تفعل ذلك ، كما يقول جيم تشيليكووسكي ، عالم الفيزياء الذي يدرس المواد المغناطيسية في جامعة تكساس ، أوستن. ولكن هناك العديد من الأسباب ، كما يقول ، للبحث عن بدائل أفضل للمغناطيسات الأرضية النادرة من الفريت. يكمن التحدي في العثور على مواد ذات ثلاث صفات أساسية: يجب أن تكون مغناطيسية ، لتحافظ على هذه المغناطيسية في وجود مجالات مغناطيسية أخرى ، وتتحمل درجات الحرارة المرتفعة. يتوقف المغناطيس الساخن عن أن يكون مغناطيسًا.
يمتلك الباحثون فكرة جيدة عن العناصر الكيميائية التي يمكن أن تصنع مغناطيسًا جيدًا ، ولكن هناك الملايين من الترتيبات الذرية المحتملة. اتخذ بعض صائدي المغناطيس نهج البدء بمئات الآلاف من المواد الممكنة ، والتخلص من تلك التي بها عيوب مثل احتواء التربة النادرة ، ثم استخدام التعلم الآلي للتنبؤ بالصفات المغناطيسية لتلك المتبقية. في أواخر العام الماضي ، نشر Chelikowsky نتائج استخدام النظام لإنشاء مادة مغناطيسية عالية جديدة تحتوي على الكوبالت. هذا ليس مثاليًا ، من الناحية الجيوسياسية ، ولكنه نقطة انطلاق ، كما يقول.
غالبًا ما يكون التحدي الأكبر هو العثور على مغناطيس جديد يسهل صنعه. يوضح فيشينا من جامعة أوبسالا أن بعض المغناطيسات المطورة حديثًا ، مثل تلك التي تحتوي على المنجنيز ، واعدة ، ولكنها أيضًا غير مستقرة. في حالات أخرى ، يعرف العلماء أن المادة مغناطيسية بشكل غير عادي ولكن لا يمكن إنشاؤها بكميات كبيرة. يتضمن ذلك التيتراتينيت ، وهو مركب من النيكل والحديد معروف فقط من النيازك التي يجب أن تبرد ببطء على مدى آلاف السنين لترتيب ذراتها بدقة في الحالة الصحيحة. محاولات جعله أسرع في المختبر مستمرة ولكنها لم تؤتي ثمارها بعد.
Niron ، مغناطيس بدء التشغيل ، هو أبعد قليلاً ، مع مغناطيس نيتريد الحديد الذي تقول الشركة إنه نظريًا أكثر مغناطيسية من النيوديميوم. لكنها أيضًا مادة متقلبة يصعب صنعها والحفاظ عليها بالشكل المرغوب. يقول بلاكبيرن إن الشركة تحرز تقدمًا لكنها لن تنتج مغناطيسًا قويًا بما يكفي لتحويل المركبات الكهربائية في الوقت المناسب للجيل القادم من سيارات تسلا. الخطوة الأولى ، كما يقول ، هي وضع المغناطيسات الجديدة في أجهزة أصغر مثل أنظمة الصوت.
يقول كرومر إنه من غير الواضح ما إذا كان صانعو السيارات الآخرون سيتبعون مقايضة الأرض النادرة في تسلا. قد يلتزم البعض بالمواد المحملة بالأمتعة ، بينما يستخدم البعض الآخر المحركات الحثية أو يجرب شيئًا جديدًا. حتى تسلا ، كما يقول ، سيكون لديها على الأرجح بضع جرامات من الأتربة النادرة التي يتم رشها في مركباتها المستقبلية ، منتشرة عبر أشياء مثل النوافذ الأوتوماتيكية ، والتوجيه المعزز ، ومساحات الزجاج الأمامي. (في خفة اليد المحتملة ، تقارن الشرائح التي تتناقض مع محتوى الأرض النادرة في حدث مستثمر Tesla في الواقع سيارة من الجيل الحالي بأكمله بمستقبل محرك.) على الرغم من الحلول البديلة مثل تلك الموجودة في Tesla ، فإن المغناطيسات الأرضية النادرة التي تم الحصول عليها من الصين ستبقى معنا – بما في ذلك Elon Musk – خاصة وأن العالم يدفع لإزالة الكربون. قد يكون من الجيد استبدال كل شيء ، لكن كما يقول كرومر ، “ببساطة ليس لدينا الوقت”.
