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Investigadores del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) han desarrollado un motor eléctrico que funciona sin utilizar bobinas de cobre o aluminio, gracias al uso de nanotubos de carbono (CNT) y un novedoso tipo de cableado: cables eléctricos compuestos núcleo-vaina (CSCEC).
Estos cables, con un grosor total de solo 0,3 mm, incluyendo aislamiento, son extremadamente ligeros y flexibles, y tienen el potencial de reemplazar por completo el cobre en pequeños motores eléctricos.
El proceso Lyotropic Liquid Crystal-Assisted Surface Texturing (LAST) permite organizar los nanotubos y eliminar impurezas metálicas sin destruir su estructura unidimensional. Esto aumenta la conductividad más de un 130% y reduce significativamente el peso del motor.
Este avance ha permitido crear un motor completamente funcional sin cobre que alimenta un auto de juguete. Aunque los niveles de voltaje y potencia son bajos (2–3 V, 3,5 W), el resultado es una prueba de concepto convincente.
Por ejemplo, un Tesla Model S tiene un motor delantero de 31,8 kg y uno trasero de 36,3 kg. Alrededor del 25% de ese peso es cobre. Usando cables CSCEC, el peso total de ambos motores podría pasar de 68 kg a 52,2 kg, una reducción notable en el mundo de la eficiencia energética y la movilidad eléctrica.
No todo es perfecto aún. Aunque el peso se reduce dramáticamente, la conductividad eléctrica de los CNT (7,7 MS/m) todavía está muy por debajo del cobre (59 MS/m). Eso significa menor eficiencia en términos absolutos. Por ejemplo, en las pruebas, el motor con CNT alcanzó 3.420 RPM, mientras que el de cobre llegó a 18.120 RPM.
Además, el costo de fabricación de los CSCEC es muy alto, entre 375 y 500 USD/kg, frente a los 10-11 USD/kg del cobre. Y, para implementar esta tecnología, los ingenieros tendrían que rediseñar completamente los motores y sistemas eléctricos.
A esto se suma que la fabricación de CNT, aunque reduce peso, todavía utiliza procesos intensivos en energía y químicos agresivos, como el ácido clorosulfónico, generando residuos como ácido clorhídrico.
A pesar de sus limitaciones actuales, el potencial ecológico de esta innovación es enorme:
Aunque el camino hacia la adopción masiva de cables CSCEC con CNT aún tiene desafíos, es una de las tecnologías emergentes más prometedoras para la electrificación limpia del futuro.
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