No mundo dos carros elétricos e da engenharia, o cobre é o material mais comum na fabricação de cabos. No entanto, pesquisadores do Korean Institute of Science and Technology (KIST) estão explorando uma alternativa revolucionária: nanotubos de carbono (CNT).

Essa inovação promete melhorar a eficiência e reduzir o impacto ambiental dos veículos elétricos.

• Os cabos CNT oferecem menor peso e maior eficiência.
• A produção de CO₂ é reduzida significativamente.
• As aplicações incluem usos em automóveis e satélites.

O valor dos nanotubos de carbono nos veículos elétricos

Os nanotubos de carbono são “lianas” moleculares, famosas por sua excepcional resistência e condutividade. O KIST desenvolveu um pó de CNT que pode ser usado em produções a seco, com resistência à tração até 100 vezes maior que o aço e condutividade elétrica similar ao cobre.

Essas características fazem dos cabos CNT ideais para substituir metais pesados em várias aplicações industriais, desde cabos de alta tensão em veículos elétricos até componentes para satélites e na indústria aeroespacial.

Por que os CNTs são importantes?

A leveza do grafeno, aliada ao elevado módulo elástico (até 1 TPa), permite a produção de cabos resistentes, flexíveis e ultraleves.

Estudos realizados pelo MIT e pela Rice University mostraram que esses cabos são promissores tanto na transmissão de energia quanto na redução de perdas energéticas.

Adicionalmente, eles não se corroem, resistem melhor ao calor e têm vida útil prolongada.

A técnica LAST (Lyotropic Liquid Crystal-Assisted Surface Texturing) organiza os nanotubos em uma estrutura alinhada, melhorando sua condutividade em mais de 130%.

Como funcionam os CNTs nos veículos elétricos?

Os cabos de alta tensão são vitais para transferir energia da bateria para o motor. Segundo a Aptiv, substituindo o cobre por materiais regenerados, é possível economizar até 72% de CO₂ na produção, sem comprometer o desempenho.

Os nanotubos podem ainda reduzir mais essas emissões devido à eficiência e leveza. Já existem empresas, como a LG Chem, investindo nos nanotubos como aditivos em baterias, ampliando a capacidade energética com menos material ativo.

Leia também: Esse é o interior da Grande Pirâmide e os espaços desconhecidos da tumba de Khufu

Os desafios na produção de CNTs

A produção de cabos de nanotubos em escala industrial enfrenta grandes desafios, incluindo a necessidade de replicar globalmente a condutividade dos nanotubos individuais.

A complexidade das técnicas de síntese e a sensibilidade a impurezas são questões cruciais a serem superadas.

Ainda, o custo de produção de cabos CNT é muito alto quando comparado aos tradicionais de cobre. Para sua adoção, seria necessária uma completa reestruturação dos motores e sistemas elétricos.

Perspectivas para os nanotubos de carbono e carros elétricos

• CNTs prometem maior eficiência e menor impacto ambiental.
• Produção industrial ainda enfrenta obstáculos significativos.
• Pesquisas continuam para viabilizar a adoção ampla dos CNTs.

Apesar dos desafios, o avanço da pesquisa nos nanotubos de carbono aponta para um futuro promissor. Com potencial de transformar a indústria automotiva, esses materiais oferecem uma solução sustentável e eficiente para as crescentes demandas de veículos elétricos.

Leia também: Desafios e Inovação: O Futuro da Mobilidade Elétrica