Motor elétrico sem cobre - um passo decisivo rumo a motores mais leves

Num mundo em que cada grama e cada euro de matéria-prima contam, vale a pena fazer uma pergunta simples: será que os motores elétricos têm mesmo de depender do cobre? Se a resposta for “não”, abre-se a porta a motores mais leves e a uma cadeia de fabrico com menos impacto.

É precisamente esse o cenário que acaba de ganhar força. Investigadores do KIST (Korea Institute of Science and Technology) criaram um protótipo de motor elétrico sem cobre, trocando as bobinas metálicas por um conjunto de cablagens feito com nanotubos de carbono.

Uma tecnologia que pode tornar componentes-chave como os motores elétricos muito mais leves, como ainda tem o potencial de reduzir drasticamente as emissões associadas à fabricação de motores para automóveis elétricos.

O KIST já realizou testes com um pequeno carro à escala equipado com um protótipo deste motor elétrico sem cobre, para demonstrar a viabilidade da abordagem. O motor conseguiu atingir 3420 rpm a 3 V, o que parece pouco quando comparado com as 18 120 rpm alcançadas por um motor elétrico equivalente em cobre.

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

A diferença de massa é uma das maiores vantagens. A densidade dos fios de nanotubos ronda os 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) face a ~59 milhões S/m do cobre -, a velocidade específica por massa fica em valores aproximados. Para carros elétricos, onde cada grama conta, isto pode ser decisivo.

Porque pode mudar tudo

Outra grande vantagem desta solução - para lá da redução de peso - tem a ver com a sustentabilidade. O fabrico requer menos metais e as fibras de nanotubos podem ser recicladas quase sem perda de propriedades, o que ajuda a cortar as emissões associadas à produção.

Ainda assim, há desafios importantes por resolver, como produzir cabos longos e homogéneos, melhorar a resistência de contacto entre fibras (as junções entre filamentos geram perdas elétricas que baixam a eficiência global do sistema) e garantir a adaptação às normas de segurança e arrefecimento. E, claro, os custos continuam elevados.

Mesmo assim, a promessa é clara. Se os custos descerem e a fiabilidade se confirmar, esta tecnologia de motor elétrico sem cobre não será apenas uma curiosidade de laboratório: tem potencial para transformar a mobilidade elétrica com uma solução mais leve, eficiente e sustentável. E não tem de ficar limitada ao automóvel.