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

O cobre tem sido, praticamente, o “fio condutor” dos motores elétricos. Mas imaginar um motor elétrico a funcionar sem uma única bobina de cobre parece, à partida, uma ideia impossível - e, ainda assim, é precisamente aí que a inovação está a avançar.

Uma equipa de investigadores do KIST (Korea Institute of Science and Technology) apresentou um protótipo de motor elétrico sem cobre, substituindo as bobinas metálicas por um conjunto de cablagens feitas com nanotubos de carbono.

Esta abordagem pode tornar componentes essenciais, como os motores elétricos, muito mais leves e, ao mesmo tempo, tem potencial para reduzir de forma significativa as emissões associadas ao fabrico 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 do conceito. O motor conseguiu atingir 3420 rpm a 3 Volts, um valor que parece baixo quando comparado com as 18 120 rpm alcançadas por um motor elétrico equivalente com cobre.

Nos ensaios, o modelo à escala percorreu 10 metros em 25 s, alimentado por uma pilha de 3 V. Pode soar a pouco, mas está alinhado com o propósito do projeto: provar que existe uma alternativa ao cobre que funciona e pesa menos.

A diferença de peso é, de facto, uma das maiores vantagens. A densidade dos fios de nanotubos anda pelos 1,7 g/cm³, contra 8,9 g/cm³ no cobre. Apesar da condutividade elétrica absoluta mais baixa - 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 semelhantes. Para carros elétricos, em que cada grama conta, isto pode fazer toda a diferença.

Porque pode mudar tudo

Outra grande mais-valia desta solução - para além da redução de peso - tem a ver com sustentabilidade. O processo de 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.

Mesmo assim, há desafios relevantes por resolver: produzir cabos longos e homogéneos, melhorar a resistência de contacto entre fibras (as junções entre filamentos criam perdas elétricas que baixam a eficiência global do sistema) e garantir a adaptação às normas de segurança e arrefecimento. E, claro, os custos ainda são elevados.

Ainda assim, o potencial é evidente. Se os custos descerem e a fiabilidade for confirmada, esta tecnologia de motor elétrico sem cobre deixará de ser apenas uma prova de laboratório e poderá revolucionar a mobilidade elétrica com uma solução mais leve, eficiente e sustentável. E não precisa de ficar limitada ao automóvel.