O motor elétrico do KIST, sem cobre, avança com nanotubos de carbono

O cobre sempre foi peça-chave nos motores elétricos - mas dá para imaginar um motor que funcione sem ele? A ideia parece radical, e justamente por isso chama atenção: trocar um material tradicional por outro muito mais leve pode mudar a forma como esses motores são projetados e fabricados.

Pesquisadores do KIST (Korea Institute of Science and Technology) deram um passo concreto nessa direção ao criar um protótipo de motor elétrico sem cobre, substituindo as bobinas metálicas por um conjunto de cabos feitos com nanotubos de carbono.

Essa abordagem pode deixar componentes essenciais, como motores elétricos, bem mais leves e ainda tem potencial para reduzir de forma significativa as emissões ligadas à fabricação de motores para carros elétricos.

O KIST já realizou testes com um carrinho em escala equipado com um protótipo desse motor elétrico sem cobre para demonstrar a viabilidade da solução. O motor conseguiu alcançar 3420 rpm a 3 Volts, o que parece pouco quando comparamos com as 18 120 rpm atingidas por um motor equivalente feito com cobre.

Nos testes, o modelo em escala percorreu 10 metros em 25s, alimentado por uma pilha de 3 V. Pode soar modesto, mas está de acordo com a meta do projeto: provar que existe uma alternativa funcional ao cobre, com menor peso.

A redução de peso é uma das vantagens mais fortes. A densidade dos fios de nanotubos fica em torno de 1,7 g/cm³, contra 8,9 g/cm³ do cobre. Apesar da condutividade elétrica absoluta ser menor - 7,7 milhões de S/m (Siemens por metro) frente a ~59 milhões S/m do cobre -, a velocidade específica por massa chega a valores aproximados. Para carros elétricos, em que cada grama importa, isso pode ser decisivo.

Porque pode mudar tudo

Outra grande vantagem dessa solução - além do menor peso - está na sustentabilidade. A fabricação demanda menos metais e as fibras de nanotubos podem ser recicladas quase sem perda de propriedades, ajudando a reduzir as emissões associadas à produção.

Mesmo assim, existem barreiras relevantes: produzir cabos longos e homogêneos, melhorar a resistência de contato entre as fibras (as junções entre filamentos criam perdas elétricas que derrubam a eficiência geral do sistema) e adequar tudo às normas de segurança e de arrefecimento. E, claro, os custos ainda são altos.

Ainda assim, o potencial é evidente. Se os custos caírem e a confiabilidade se comprovar, essa tecnologia de motor elétrico sem cobre pode deixar de ser apenas um experimento de laboratório e ganhar força para transformar a mobilidade elétrica com uma solução mais leve, eficiente e sustentável. E não precisa ficar restrita ao automóvel.