Nd-Fe-B Magnet Pilot Plant: ARCI ഹൈദരാബാദ്, റെയർ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾ, സ്ഥിര കാന്തങ്ങൾ

വാർത്തകളിൽ ഇടംനേടിയത് എന്തുകൊണ്ട്?

ഹൈദരാബാദിലെ ഇന്റർനാഷണൽ അഡ്വാൻസ്ഡ് റിസർച്ച് സെന്റർ ഫോർ പൗഡർ മെറ്റലർജി ആൻഡ് ന്യൂ മെറ്റീരിയൽസിൽ (ARCI) നിയോഡൈമിയം-അയൺ-ബോറോൺ (Nd-Fe-B) കാന്തങ്ങൾ (magnets) നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള പൈലറ്റ് സൗകര്യം ഉദ്ഘാടനം ചെയ്തു. ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ (electric vehicles), കാറ്റാടി യന്ത്രങ്ങൾ (wind turbines), ഇലക്ട്രോണിക്സ് എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ശക്തമായ സ്ഥിര കാന്തങ്ങളുടെ (permanent magnets) ആഭ്യന്തര നിർമ്മാണത്തിലേക്കുള്ള ഇന്ത്യയുടെ ആദ്യ ചുവടുവെപ്പാണിത്.

പശ്ചാത്തലം

Nd-Fe-B കാന്തങ്ങൾ 1984-ൽ ജനറൽ മോട്ടോഴ്‌സിലെയും ജപ്പാനിലെ സുമിറ്റോമോ സ്പെഷ്യൽ മെറ്റൽസിലെയും ഗവേഷകർ സ്വതന്ത്രമായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തതാണ്. നിലവിൽ വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമായ ഏറ്റവും ശക്തമായ സ്ഥിര കാന്തങ്ങളാണിവ. ഈ കാന്തങ്ങളുടെ ശക്തി അവയുടെ Nd₂Fe₁₄B സംയുക്തത്തിന്റെ സ്ഫടിക ഘടനയിൽ (crystalline structure) നിന്നാണ് ലഭിക്കുന്നത്, ഇത് ഉയർന്ന കാന്തിക ഊർജ്ജം (high magnetic energy) ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. സാധാരണ ഘടനയിൽ ഏകദേശം മൂന്നിലൊന്ന് നിയോഡൈമിയം, മൂന്നിലൊന്ന് ഇരുമ്പ്, ചെറിയ അളവിൽ ബോറോൺ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഒപ്പം പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി അലുമിനിയം അല്ലെങ്കിൽ ഡിസ്പ്രോസിയം (dysprosium) പോലുള്ള മൂലകങ്ങളും ചേർക്കുന്നു.

പ്രധാന പോയിന്റുകൾ

• ഉയർന്ന പ്രകടനം: Nd-Fe-B കാന്തങ്ങൾ വളരെ ഉയർന്ന റിമാനെൻസും (remanence) കോയർസിവിറ്റിയും (coercivity) വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് കോംപാക്റ്റ് (compact) ആയതും ഊർജ്ജക്ഷമതയുള്ളതുമായ (energy-efficient) മോട്ടോറുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. അവയുടെ ഊർജ്ജ ഉൽപ്പാദനം (26-52 MGOe) മറ്റ് പല സ്ഥിര കാന്തങ്ങളെക്കാളും കൂടുതലാണ്.
• നിർമ്മാണ വെല്ലുവിളികൾ: ഈ കാന്തങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് അപൂർവ ഭൂമിയിലെ ലോഹങ്ങൾ (rare-earth metals) കൂട്ടിചേർക്കേണ്ടതുണ്ട്. പൗഡർ മെറ്റലർജിയും (powder metallurgy) ഘടകങ്ങൾ വിന്യസിക്കുന്നതിനായി ശക്തമായ കാന്തിക മണ്ഡലത്തിൽ സിന്ററിംഗ് (sintering) ചെയ്യുന്നതും ആവശ്യമാണ്. അവ എളുപ്പത്തിൽ തുരുമ്പെടുക്കുകയും ഉയർന്ന താപനിലയിൽ കാന്തികശക്തി നഷ്ടപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു, അതിനാൽ സംരക്ഷണ കോട്ടിംഗുകളും (protective coatings) ചൂടിനെ പ്രതിരോധ ক্রসൻ ലോഹസങ്കരങ്ങളും (heat-resistant alloys) അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്.
• തന്ത്രപരമായ പ്രാധാന്യം: കൂടുതലും ചൈന വിതരണം ചെയ്യുന്ന അപൂർവ ഭൂമിയിലെ മൂലകമാണ് നിയോഡൈമിയം. ആഭ്യന്തര ശേഷി സ്ഥാപിക്കുന്നത് ഇറക്കുമതിയെ ആശ്രയിക്കുന്നത് കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, ഇന്ത്യയുടെ ഇലക്ട്രിക് വാഹന ലക്ഷ്യങ്ങളെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു ഒപ്പം സ്വാശ്രയത്വമെന്ന ആത്മനിർഭർ ഭാരത് (Atmanirbhar Bharat) കാഴ്ചപ്പാടുമായി യോജിക്കുന്നു.
• ഗവേഷണത്തിൽ നിന്ന് വ്യവസായത്തിലേക്ക്: ARCI പൈലറ്റ് പ്ലാന്റ് ലബോറട്ടറി ഗവേഷണവും വാണിജ്യ ഉൽപ്പാദനവും തമ്മിലുള്ള വിടവ് നികത്തും. തദ്ദേശീയ സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കുക, ഉദ്യോഗസ്ഥരെ പരിശീലിപ്പിക്കുക, മോട്ടോറുകൾ, സെൻസറുകൾ (sensors), പ്രതിരോധ ആവശ്യങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്കായി കാന്തങ്ങൾ വിതരണം ചെയ്യുക എന്നിവയാണ് ഇത് ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.

ഉപസംഹാരം

രാജ്യത്ത് Nd-Fe-B കാന്തങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രിക് മൊബിലിറ്റിയിലും (electric mobility) പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജത്തിലുമുള്ള (renewable energy) മുഴുവൻ മൂല്യ ശൃംഖലയ്ക്കും (value chain) അടിത്തറയിടുന്നു. അപൂർവ ഭൂമിയിലെ വിതരണം ഉറപ്പാക്കുന്നതിലും ഉത്പാദനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലും ഖനനം, മെറ്റലർജി എന്നിവയുടെ പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിലും ആയിരിക്കും ഇതിന്റെ വിജയം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നത്.

ഉറവിടം: PIB