Um passo decisivo rumo a motores mais leves: motor elétrico sem cobre

O cobre está tão ligado aos motores elétricos que quase parece insubstituível. Ainda assim, a pergunta impõe-se: e se desse para construir um motor elétrico sem cobre? A ideia soa a ficção, mas acaba de ficar muito mais próxima da realidade.

Uma equipa de investigadores do KIST (Korea Institute of Science and Technology) desenvolveu um protótipo que troca as bobinas metálicas por um conjunto de cablagens feitas com nanotubos de carbono.

Esta abordagem pode tornar componentes-chave, como os motores elétricos, consideravelmente mais leves e, ao mesmo tempo, abre a porta a uma redução significativa das emissões associadas ao fabrico de motores para automóveis elétricos.

O KIST já avançou para testes com um pequeno carro à escala, equipado com um protótipo deste motor elétrico sem cobre, para demonstrar a viabilidade da solução. O motor conseguiu atingir 3420 rpm a 3 V, um valor que parece baixo quando comparado com as 18 120 rpm obtidas 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 parecer um resultado modesto, mas está alinhado com o objetivo do projeto: provar que existe uma alternativa funcional ao cobre, com menor peso.

A diferença de massa é uma das grandes vantagens. A densidade dos fios de nanotubos anda perto de 1,7 g/cm³, contra 8,9 g/cm³ do cobre. Apesar da condutividade elétrica absoluta ser inferior - 7,7 milhões de S/m (Siemens por metro) face a ~59 milhões de S/m do cobre -, a velocidade específica por massa fica em valores semelhantes. Para carros elétricos, onde cada grama pesa nas contas, isto pode ser determinante.

Porque pode mudar tudo

Outra vantagem forte desta solução - além do alívio no peso - tem a ver com sustentabilidade. O fabrico recorre a menos metais e as fibras de nanotubos podem ser recicladas quase sem perda de propriedades, o que ajuda a baixar as emissões associadas à produção.

Mesmo assim, existem obstáculos relevantes a resolver: produzir cabos longos e homogéneos, melhorar a resistência de contacto entre fibras (as junções entre filamentos criam perdas elétricas que reduzem a eficiência global do sistema) e garantir compatibilidade com normas de segurança e requisitos de arrefecimento. E, naturalmente, os custos continuam elevados.

Ainda assim, o potencial é evidente. Se os custos descerem e a fiabilidade for confirmada, este motor elétrico sem cobre deixa de ser apenas uma curiosidade de laboratório e pode mesmo transformar a mobilidade elétrica com uma solução mais leve, eficiente e sustentável. E não precisa de ficar confinada ao setor automóvel.