Protótipo de motor elétrico sem cobre com nanotubos de carbono do KIST

O cobre está entre os materiais mais importantes na construção de motores elétricos - mas a pergunta é inevitável: e se desse para criar um motor elétrico sem cobre? O que parecia improvável acaba de avançar bastante rumo à prática.

Motor elétrico sem cobre do KIST com nanotubos de carbono

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

A proposta é ambiciosa: além de deixar componentes essenciais - como os motores elétricos - significativamente mais leves, essa abordagem também pode reduzir de forma expressiva as emissões ligadas à fabricação de motores voltados para carros elétricos.

Resultados dos testes em carro em escala

Para demonstrar que a ideia funciona fora do papel, o KIST já realizou ensaios com um carrinho em escala equipado com um protótipo desse motor elétrico sem cobre.

No teste, o motor atingiu 3420 rpm a 3 Volts, um valor baixo quando comparado às 18 120 rpm obtidas por um motor elétrico equivalente com cobre.

Ainda assim, o modelo em miniatura conseguiu percorrer 10 metros em 25s, alimentado por uma pilha de 3 V. Pode parecer pouco, mas está alinhado ao propósito do projeto: comprovar que existe uma alternativa ao cobre que é funcional e mais leve.

A redução de massa, aliás, é um dos ganhos mais relevantes. A densidade dos fios de nanotubos fica em torno de 1,7 g/cm³, enquanto a do cobre é de 8,9 g/cm³. Mesmo com 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 chega a patamares semelhantes. Em carros elétricos, onde cada grama faz diferença, isso pode pesar na decisão.

Porque pode mudar tudo

Outro ponto forte dessa solução - além do menor peso - é a sustentabilidade. A fabricação demanda menos metais, e as fibras de nanotubos podem ser recicladas quase sem perda de propriedades, o que ajuda a diminuir as emissões associadas à produção.

Obstáculos técnicos e custo ainda limitam a adoção

Mesmo com o potencial, ainda existem desafios importantes: produzir cabos longos e homogêneos, melhorar a resistência de contato entre as fibras (as junções entre filamentos geram perdas elétricas que derrubam a eficiência do sistema) e adaptar o conjunto às normas de segurança e às exigências de resfriamento. E, naturalmente, os custos ainda são altos.

Apesar disso, a promessa é evidente. Se o preço cair e a confiabilidade for confirmada, 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 solução mais leve, eficiente e sustentável - sem precisar ficar restrita ao setor automotivo.