Sul-coreanos desenvolvem motor elétrico revolucionário que pode mudar tudo

O cobre sempre foi um dos materiais centrais na construção de motores elétricos - mas imaginar um motor elétrico sem cobre parecia coisa distante. Esse cenário, porém, acaba de avançar de forma significativa.

Pesquisadores do KIST (Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia - Korea Institute of Science and Technology) desenvolveram um protótipo de motor elétrico sem cobre no qual as bobinas metálicas tradicionais foram substituídas por um conjunto de cabos feitos com nanotubos de carbono.

A proposta não é apenas “trocar um material por outro”. Trata-se de uma tecnologia com potencial para deixar componentes-chave, como motores elétricos, muito mais leves e, ao mesmo tempo, reduzir de forma expressiva as emissões associadas à fabricação de motores para veículos elétricos.

Demonstração prática do motor elétrico sem cobre com nanotubos de carbono

Para comprovar que a ideia funciona fora do papel, o KIST já realizou testes com um carrinho em escala equipado com um protótipo desse motor elétrico sem cobre. O objetivo foi demonstrar a viabilidade prática da solução, mesmo em uma configuração inicial.

Nos ensaios, o motor alcançou 3.420 rpm com 3 V. À primeira vista, o número parece baixo quando comparado ao desempenho de um motor elétrico equivalente com cobre, que chegou a 18.120 rpm sob as mesmas condições.

Ainda assim, o modelo em escala conseguiu percorrer 10 metros em 25 segundos, alimentado por uma bateria de 3 V. Pode soar modesto, mas está totalmente alinhado com o propósito do projeto: provar que existe uma alternativa funcional ao cobre - e com menor massa.

Peso versus condutividade: por que a massa importa

O ganho de peso aparece como uma das vantagens mais evidentes. A densidade dos fios baseados em nanotubos de carbono fica em torno de 1,7 g/cm³, enquanto a do cobre é de aproximadamente 8,9 g/cm³.

Do ponto de vista elétrico, há um ponto de atenção: a condutividade absoluta é menor. Nos dados apresentados, os fios de nanotubos ficam em cerca de 7,7 milhões de S/m (siemens por metro), contra algo em torno de 59 milhões de S/m no cobre. Mesmo assim, quando se considera a relação entre desempenho e massa (velocidade específica por peso), os valores ficam em uma faixa aproximada - algo particularmente relevante em carros elétricos, onde cada grama influencia consumo, autonomia e projeto do conjunto.

Além de veículos, essa lógica também pode fazer diferença em aplicações em que reduzir peso é determinante, como robótica, drones e sistemas compactos de acionamento em equipamentos industriais.

Por que pode mudar tudo

Outra vantagem importante, além da redução de massa, está ligada à sustentabilidade. A fabricação passa a depender de menos metais, e as fibras de nanotubos de carbono podem ser recicladas com perda mínima de propriedades, o que tende a diminuir as emissões associadas à produção.

Esse ponto ganha relevância quando se considera a cadeia de suprimentos: o cobre é um recurso amplamente utilizado e sujeito a flutuações de preço e disponibilidade. Uma alternativa viável ajudaria a reduzir pressão sobre a demanda por cobre em um momento em que a eletrificação cresce rapidamente, além de diversificar materiais estratégicos para a indústria.

Também existe um impacto indireto no projeto dos veículos: um motor mais leve pode permitir ajustes no dimensionamento de suportes, estruturas e até no gerenciamento térmico do conjunto, contribuindo para ganhos sistêmicos (não apenas no motor em si).

O que ainda impede a adoção em larga escala

Apesar do potencial, ainda há barreiras importantes a superar:

• Produção de cabos longos e homogêneos em escala industrial, com qualidade consistente.
  
• Resistência de contato entre fibras: as junções entre filamentos tendem a gerar perdas elétricas, diminuindo a eficiência geral do sistema.
  
• Adequação a normas de segurança e requisitos de resfriamento, já que motores precisam operar com controle térmico e confiabilidade em condições reais.
  
• Custo ainda elevado, algo comum em tecnologias de materiais avançados em fase inicial.

Mesmo assim, a direção é clara. Se os custos caírem e a confiabilidade for confirmada em cenários de uso prolongado, o motor elétrico sem cobre pode deixar de ser apenas um experimento de laboratório e se tornar um caminho real para transformar a mobilidade elétrica com uma solução mais leve, eficiente e sustentável - e sem ficar restrita ao setor automotivo.