Motor elétrico do KIST sem cobre avança com nanotubos de carbono

O cobre reina absoluto dentro dos motores elétricos - é o padrão quando se fala em bobinas e condução de corrente. Mas a ideia de um motor elétrico que dispense esse metal, algo que parecia distante, acaba de ficar bem mais concreta.

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.

A proposta pode deixar componentes-chave, como motores elétricos, muito mais leves e ainda tem potencial para reduzir bastante as emissões ligadas à fabricação de motores para carros elétricos.

O KIST já colocou a ideia à prova com testes em um carrinho em escala equipado com o protótipo desse motor elétrico sem cobre, para demonstrar que a solução funciona. O motor conseguiu chegar a 3420 rpm com 3 Volts - um valor baixo quando comparado às 18 120 rpm atingidas por um motor elétrico equivalente com cobre.

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

E é aí que entra uma das maiores vantagens: a diferença de massa. 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 semelhantes. Em carros elétricos, onde cada grama importa, isso pode fazer diferença.

Porque pode mudar tudo

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

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

Mesmo com esses obstáculos, a promessa é evidente. Se os custos caírem e a confiabilidade for comprovada, essa tecnologia de motor elétrico sem cobre deixa de ser só um experimento de laboratório e pode revolucionar a mobilidade elétrica com uma solução mais leve, eficiente e sustentável. E nem precisa ficar restrita ao setor automotivo.