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

Em praticamente todo motor elétrico, o cobre é o material “padrão” das bobinas - mas esse padrão pode estar prestes a mudar. A ideia de um motor elétrico sem cobre parece futurista, só que acaba de ganhar uma demonstração concreta que aproxima esse cenário do mundo real.

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 pode deixar componentes-chave, como motores elétricos, bem mais leves e, ao mesmo tempo, tem potencial para reduzir de forma significativa as emissões ligadas à fabricação de motores para carros elétricos.

O KIST já fez testes com um carrinho em escala equipado com esse protótipo para comprovar a viabilidade da solução. O motor conseguiu chegar a 3420 rpm com 3 Volts, o que parece pouco quando comparamos com as 18 120 rpm de um motor elétrico equivalente feito com cobre.

Nos testes, o modelo em escala percorreu 10 metros em 25s, alimentado por uma pilha de 3 V. Pode soar como um resultado modesto, mas está alinhado com o objetivo do projeto: mostrar que existe uma alternativa ao cobre que funciona e ainda pesa menos.

A diferença de peso é uma das maiores vantagens. A densidade dos fios de nanotubos fica em torno de 1,7 g/cm³, contra 8,9 g/cm³ do cobre. Mesmo com uma condutividade elétrica absoluta menor - 7,7 milhões de S/m (Siemens por metro) versus ~59 milhões S/m do cobre -, a velocidade específica por massa acaba ficando em valores próximos. Para carros elétricos, em que cada grama conta, isso pode ser determinante.

Porque pode mudar tudo

Outra grande vantagem dessa abordagem - além do menor peso - tem a ver com sustentabilidade. A fabricação exige menos metais, e as fibras de nanotubos podem ser recicladas quase sem perda de propriedades, reduzindo as emissões associadas à produção.

Ainda assim, existem desafios relevantes a superar, como produzir cabos longos e homogêneos, lidar com a resistência de contato entre fibras (as junções entre filamentos geram perdas elétricas que derrubam a eficiência do sistema) e adaptar tudo às normas de segurança e de arrefecimento. E, claro, os custos ainda são altos.

Mesmo assim, a promessa é evidente. Se os custos caírem e a confiabilidade se confirmar, essa tecnologia de motor elétrico sem cobre não vai ficar só como experimento de laboratório: ela pode revolucionar a mobilidade elétrica com uma solução mais leve, eficiente e sustentável. E não precisa se limitar ao automóvel.