Um motor que pode revolucionar os veículos elétricos é a novidade. Mas ela não foi pensada por um grande engenheiro da Tesla, ou de qualquer grande marca da indústria automobilística. Na verdade, quem é o responsável pela criação é um jovem de 17 anos, aluno de uma escola de Ensino Médio.
Robert Sansone ganhou um prêmio na Feira Internacional de Ciência e Engenharia Regeneron (ISEF), que ocorre anualmente nos Estados Unidos. A invenção de Sansone foi um motor síncrono de relutância sem ímã que equipa um kart que ultrapassa os 110 km/h. Pela criação do motor que pode revolucionar os veículos elétricos, o jovem prodígio ganhou um prêmio, em dinheiro, de 75 mil dólares.
“Sempre fui criador e designer. Há pouco mais de um ano, comecei a analisar os prós e os contras dos veículos elétricos”, disse Sansone ao Treehugger. “Uma desvantagem que surgia continuamente eram os metais de terras raras que são usados em seus motores de ímã permanente. Esses materiais são muito ruins para o meio ambiente, em parte porque geralmente são encontrados ao lado de materiais radioativos como urânio e tório”, completa.
“A mineração e extração deles envolvem solventes extremamente agressivos, criam resíduos radioativos e custam milhares de dólares por quilo. Portanto, embora os veículos elétricos possam nos ajudar na transição dos combustíveis fósseis, eles também criam esses novos problemas em termos de poluição e, muitas vezes, instáveis. redes de fornecimento”, explica Sansone.
Conforme explicado por Sansone, um tema que tem tomado a mídia ultimamente, é o fato de que carros elétricos também não são o paraíso. Há defeitos neles também, em termos de sustentabilidade, desde a fabricação dos motores e das baterias, até o descarte dos mesmos.
A criação do motor que pode revolucionar os veículos elétricos
O estudante iniciou o desenvolvimento de seu protótipo quando ouviu falar sobre o motor síncrono de relutância, o motor que pode revolucionar os veículos elétricos. Esses motores não utilizam esses metais de terras raras. No entanto, não são potentes o suficiente para carros elétricos, e geralmente equipam bombas e ventiladores.
Conforme relata a Smithsonian Magazine, Sansone passou um ano desenvolvendo um novo protótipo do motor síncrono de relutância, um com maior torque e eficiência. O estudante utilizou cobre, peças plásticas feitas em uma impressora 3D, fios de cobre, um rotor de aço e um tacômetro a laser para realizar as medições dos motores.
“Meu desenho é potencialmente patenteável, então não posso compartilhar todos os detalhes”, diz o estudante.
“Mas o que posso dizer é que em um motor de relutância síncrono, você tem um rotor feito de materiais magnéticos – ferro ou aço – com ranhuras cortadas nele. Esse rotor fica dentro de um estator, que é feito de bobinas de fio. O aço do rotor representa baixa relutância – porque os campos magnéticos podem passar por ele mais facilmente do que o ar – enquanto as ranhuras representam alta relutância. Você quer ter a máxima diferença entre alta e baixa relutância, pois uma diferença maior na relutância aumenta a razão de saliência do motor, que é um fator determinante para o torque que ele pode produzir. Meu design usa uma nova configuração para melhorar essa proporção de saliência”, completa.
O que o jovem explica é que os motores elétricos como um todo utilizam campos magnéticos rotativos para criar o giro de um rotor. Motores de ímã permanentes utilizam ímãs de materiais como neodímio, que causam bastante transtorno na extração e no trabalho do material.
O motor síncrono de relutância sem ímã utiliza como rotor e como meio de geração do campo magnéticos eletroímãs, no lugar de ímãs permanentes. Um rotor de aço se alinha com o campo magnético rotativo e, à medida que o rotor gira com o campo magnético rotativo, o torque é produzido. Para melhorar o torque e a produtividade do motor, ele acrescentou mais um campo magnético, para aumentar a razão de saliência (diferença de magnetismo entre os materiais), além de algumas outras peças que não pode revelar enquanto não patentear o trabalho.
Com isso, a ideia do jovem gerou um motor que pode revolucionar os veículos elétricos. Claro que ainda há muito trabalho para que o trabalho do prodígio alcance a potência dos motores da Tesla, por exemplo. Sua invenção ainda é muito caseira, mas o patenteamento da invenção pode, com os recursos corretos, trazer um grande resultado no futuro.
