Motor elétrico sem cobre do KIST avança com nanotubos de carbono

O cobre é um dos materiais mais importantes na composição de motores elétricos - mas e se desse para criar um motor elétrico sem cobre? A ideia parece disruptiva, e esse cenário acaba de ficar bem mais próximo de se tornar viável.

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

A proposta é promissora porque pode deixar componentes essenciais, como motores elétricos, muito mais leves e, ao mesmo tempo, abrir caminho para reduzir de forma significativa as emissões ligadas à fabricação de motores usados em carros elétricos.

Para demonstrar que a alternativa funciona, o KIST já realizou testes com um carrinho em escala equipado com esse protótipo de motor elétrico sem cobre. No experimento, o motor alcançou 3420 rpm a 3 Volts - um resultado que parece baixo quando colocado lado a lado com as 18 120 rpm obtidas por 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. O número pode soar modesto, mas está de acordo com a meta do projeto: comprovar que existe um substituto funcional para o cobre, com menor peso.

Por que um motor elétrico sem cobre do KIST pode mudar tudo

A redução de massa é um dos pontos mais fortes. 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 uma condutividade elétrica absoluta menor - 7,7 milhões de S/m (Siemens por metro) contra ~59 milhões S/m do cobre -, a velocidade específica por massa chega a valores aproximados. Em carros elétricos, onde cada grama faz diferença, isso pode ser determinante.

Outro benefício relevante dessa solução - além do menor peso - é o aspecto ambiental. 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 ao processo produtivo.

Ainda assim, existem barreiras importantes: produzir cabos longos e homogêneos, lidar com a resistência de contato entre fibras (as junções entre filamentos geram perdas elétricas que reduzem a eficiência geral do sistema), adequar a tecnologia às normas de segurança e de resfriamento e, claro, enfrentar custos que ainda são altos.

Mesmo com esses desafios, o potencial é evidente. Se os custos caírem e a confiabilidade se confirmar, 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 - sem precisar ficar restrita ao automóvel.

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