Il mistero del magnete di Tesla mostra che Elon Musk è disposto a scendere a compromessi

Gregorio Barbiere

Il mese scorso, durante un evento per investitori Tesla trasmesso in live streaming, a corto di nuove auto e a lungo con narrazioni grandiose, un dettaglio minore nel "Master Plan Parte 3" di Elon Musk ha fatto una grande notizia in un oscuro angolo della fisica. Colin Campbell, dirigente della divisione powertrain di Tesla, ha annunciato che il suo team stava eliminando i magneti in terre rare dai suoi motori, citando problemi della catena di approvvigionamento e la tossicità della loro produzione.

Per enfatizzare il punto, Campbell ha cliccato su un paio di diapositive che si riferivano a tre materiali misteriosi, opportunamente etichettati come Terre Rare 1, 2 e 3. Nella prima diapositiva, che rappresenta il regalo di Tesla, le quantità vanno da mezzo chilo a 10 grammi. Il giorno successivo, la Tesla di una data futura non specificata, tutti furono impostati su zero.

Jeremy Bianco

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Per i magnetici, persone che studiano le forze misteriose che alcuni materiali esercitano grazie ai movimenti degli elettroni e talvolta usano gesti criptici con le mani, l'identità di Rare Earth 1 era ovvia: il neodimio. Se aggiunto ad elementi più familiari, come ferro e boro, il metallo può contribuire a creare un campo magnetico potente e sempre attivo. Ma pochi materiali hanno questa qualità. E ancora meno generano un campo abbastanza forte da spostare una Tesla da 4.500 libbre e molte altre cose, dai robot industriali agli aerei da combattimento. Se Tesla pianificasse di eliminare il neodimio e altre terre rare dai suoi motori, che tipo di magneti utilizzerebbe invece?

Una cosa era chiara per i fisici: Tesla non aveva inventato un materiale magnetico fondamentalmente nuovo. "Si ottiene un nuovo magnete commerciale un paio di volte al secolo", afferma Andy Blackburn, EVP della strategia di Niron Magnetics, una delle poche startup che cercano di raggiungere la prossima rivelazione del genere.

Più probabilmente, secondo Blackburn e altri esperti di flusso, Tesla aveva deciso di potersi accontentare di un magnete molto meno potente. Il candidato ovvio dalla breve lista di possibilità, la maggior parte delle quali include elementi costosi e geopoliticamente difficili come il cobalto, era la ferrite: una ceramica di ferro e ossigeno, mescolata con un po’ di un metallo come lo stronzio. È economico e facile da realizzare e dagli anni '50 tiene chiuse le porte dei frigoriferi ovunque.

Ma la ferrite ha solo circa un decimo della forza magnetica dei magneti al neodimio, in volume, il che solleva nuove domande. Il CEO di Tesla, Elon Musk, è noto per essere intransigente, ma se Tesla sta passando alla ferrite, sembra che qualcosa debba cedere. (La società non ha risposto a una richiesta di commento.)

È forte la tentazione di pensare che sia la batteria a far funzionare un veicolo elettrico, ma in realtà è l'elettromagnetismo che fa muovere un'auto elettrica. (Non è una coincidenza che Tesla, l'azienda, e tesla, l'unità di magnetismo, prendano il nome dalla stessa persona.) Quando gli elettroni fluiscono attraverso le bobine di filo nel motore, creano un campo elettromagnetico che spinge contro le forze magnetiche opposte, ruotando l'albero del motore e facendo girare le ruote.

Per le ruote posteriori di una Tesla, quelle forze sono fornite da un motore con magneti permanenti, materiali con la strana proprietà di avere un campo magnetico costante, senza alcun input elettrico, grazie alla rotazione ben orchestrata degli elettroni attorno ai suoi atomi. Tesla ha iniziato ad aggiungere questi magneti alle sue auto solo circa cinque anni fa per percorrere più miglia e aumentare la coppia senza aggiornare la batteria. Prima utilizzava motori a induzione costruiti attorno a elettromagneti, che diventano magnetici consumando corrente elettrica. (Quelli sono ancora in uso nei modelli dotati di motori anteriori.)

Ciò potrebbe far sembrare un po’ strano liberarsi delle terre rare e rinunciare ai migliori magneti in circolazione. Le case automobilistiche in genere sono ossessionate dall’efficienza, soprattutto nel caso dei veicoli elettrici, dove la lotta continua per convincere gli automobilisti a superare le loro paure riguardo all’autonomia limitata. Ma mentre le case automobilistiche iniziano ad aumentare la produzione di veicoli elettrici, alcuni aspetti ingegneristici precedentemente considerati troppo inefficienti stanno tornando alla ribalta.

Jeremy Bianco