KIST cria protótipo de motor elétrico sem cobre com nanotubos de carbono

O cobre está no coração da maioria dos motores elétricos - mas dá para imaginar um motor funcionando sem ele? Essa ideia, que parecia distante, acaba de ganhar um avanço importante e bem concreto.

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

É uma tecnologia que, além de deixar componentes-chave como motores elétricos muito mais leves, também tem potencial para cortar drasticamente as emissões ligadas à fabricação de motores para carros elétricos.

O KIST já realizou testes com um carrinho em escala equipado com uma versão protótipo desse motor elétrico sem cobre, para demonstrar que a solução é viável. O motor conseguiu chegar a 3420 rpm a 3 volts, o que parece pouco quando comparamos com as 18 120 rpm atingidas por um motor equivalente com cobre.

Nos ensaios, o modelo em escala percorreu 10 metros em 25 s, alimentado por uma pilha de 3 V. Pode soar como um resultado modesto, mas está alinhado com a meta do projeto: provar que existe uma alternativa ao cobre, funcional e mais leve.

A diferença de peso é um dos maiores trunfos. A densidade dos fios de nanotubos fica em torno de 1,7 g/cm³, contra 8,9 g/cm³ do cobre. Apesar da menor condutividade elétrica absoluta - 7,7 milhões de S/m (Siemens por metro) frente a ~59 milhões S/m do cobre -, a velocidade específica por massa acaba ficando em valores aproximados. Para carros elétricos, em que cada grama conta, isso pode ser decisivo.

Porque pode mudar tudo

Outra grande vantagem dessa abordagem - além do ganho de leveza - é a sustentabilidade. A produção exige menos metais, e as fibras de nanotubos podem ser recicladas quase sem perda de propriedades, o que reduz as emissões associadas à fabricação.

Ainda assim, existem desafios relevantes pela frente, como fabricar cabos longos e homogêneos, melhorar a resistência de contato entre as fibras (as junções entre filamentos geram perdas elétricas que diminuem a eficiência geral do sistema) e adequar o conjunto às normas de segurança e de resfriamento. E, claro, os custos ainda são altos.

Mesmo assim, a promessa é clara. Se os custos caírem e a confiabilidade for comprovada, essa tecnologia de motor elétrico sem cobre pode deixar de ser apenas um experimento de laboratório e passar a transformar a mobilidade elétrica com uma alternativa mais leve, eficiente e sustentável. E não precisa ficar limitada ao automóvel.