Motor elétrico do KIST sem cobre avança com nanotubos de carbono

O cobre é um dos materiais mais importantes na composição dos motores elétricos, mas e se fosse possível criar um motor elétrico sem cobre? Isso seria algo revolucionário - e esse cenário acaba de dar um grande passo para se tornar real.

Pesquisadores do KIST (Korea Institute of Science and Technology) desenvolveram um protótipo de motor elétrico sem cobre, substituindo as bobinas metálicas por um conjunto de cabos feitos com nanotubos de carbono.

Trata-se de uma tecnologia que pode deixar componentes essenciais, como os motores elétricos, muito mais leves, além de ter potencial para reduzir de forma significativa as emissões ligadas à fabricação de motores para carros elétricos.

O KIST já realizou testes com um pequeno carro em escala equipado com um protótipo desse motor elétrico sem cobre, justamente para demonstrar a viabilidade da proposta. O motor conseguiu alcançar 3420 rpm a 3 Volts, o que pode parecer pouco quando comparado às 18.120 rpm obtidas por um motor elétrico equivalente com cobre.

Nos testes, o modelo em escala percorreu 10 metros em 25 segundos, alimentado por uma pilha de 3 V. Pode parecer um resultado modesto, mas está em linha com a meta do projeto: mostrar que existe uma alternativa funcional ao cobre e com peso menor.

A diferença de peso é uma das vantagens mais relevantes. A densidade dos fios de nanotubos gira em torno de 1,7 g/cm³, enquanto a do cobre é de 8,9 g/cm³. Embora a condutividade elétrica absoluta seja menor - 7,7 milhões de S/m (Siemens por metro), contra cerca de 59 milhões S/m do cobre -, a velocidade específica por massa fica em níveis parecidos. Para carros elétricos, em que cada grama faz diferença, isso pode ser decisivo.

Porque pode mudar tudo

Outra grande vantagem dessa solução - além da redução de peso - está na sustentabilidade. A fabricação demanda menos metais, e as fibras de nanotubos podem ser recicladas quase sem perda de desempenho, o que ajuda a diminuir as emissões associadas à produção.

Ainda assim, existem obstáculos importantes a superar, como a produção de cabos longos e homogêneos, a resistência de contato entre as fibras (já que as junções entre filamentos geram perdas elétricas que reduzem a eficiência geral do sistema) e a adaptação às normas de segurança e resfriamento. E, naturalmente, os custos ainda são altos.

Mesmo assim, a promessa é evidente. Se os custos caírem e a confiabilidade for comprovada, essa tecnologia de motor elétrico sem cobre poderá deixar de ser apenas uma experiência de laboratório e passar a ter potencial para transformar a mobilidade elétrica com uma solução mais leve, eficiente e sustentável. E ela não precisa ficar restrita ao setor automotivo.