La revolución industrial del coche eléctrico está más cerca de lo que parece: motores eléctricos sin cobre gracias a cables de nanotubos de carbono
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Unos investigadores coreanos están avanzando en un motor sin cobre que reduce el peso de los coches eléctricos, aumenta su durabilidad, pero los hace más caros.
De entre toda la materia prima necesaria para producir un coche eléctrico hay un material que pasa desapercibido, pero es crucial: el cobre. Sin embargo, un nuevo avance hace pensar que estamos más cerca de obtener un motor eléctrico sin cobre.
El cobre es, a día de hoy, la pieza clave de los motores eléctricos e, incluso, cuesta imaginar un propulsor que no pase por este material. El uso de este mineral se debe a su alta conductividad, lo que minimiza las pérdidas de energía y maximiza la eficiencia.
Además, el cobre también tiene una excelente conductividad térmica, que ayuda a disipar el calor para evitar el sobrecalentamiento y prolongar la vida útil del motor.
Junto a estos dos motivos, esta materia prima también tiene tres propiedades fundamentales: su ductilidad, maleabilidad y durabilidad.
Sin embargo, ahora una empresa coreana se ha propuesto revolucionar el sector y ha demostrado la posibilidad de crear un motor sin usar cobre y reduciendo, además, el peso del vehículo y su coste.
Corea revoluciona el futuro de los coches eléctricos
Un equipo de investigadores del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) han realizado una propuesta para exprimir la eficiencia de los coches eléctricos.
En concreto, su idea es aligerar el cobre que se utiliza en estos vehículos utilizando un material muy ligero: los nanotubos de carbono (NTC). Aunque el proyecto está en su fase inicial, sí que sienta las bases de un futuro que puede revolucionar el salto a la electrificación.
Los NTC son estructuras cilíndricas formadas por átomos de carbono, con propiedades excepcionales. Poseen una conductividad eléctrica que puede rivalizar e incluso, en teoría, superar a la del cobre, pero con una densidad hasta cinco veces menor.
El cobre ha sido el material predominante en las bobinas de los motores eléctricos durante más de un siglo, pero su peso es considerable.
De media, un coche eléctrico puede contener entre 80 y 100 kg de cobre. Es por eso que estos investigadores consideran urgente revertir esta situación.
La idea de KIST es el sustituir las bobinas metálicas típicas de un motor de coche eléctrico por cables fabricados con nanotubos de carbono para reducir peso.
De esta manera, la densidad del motor pasaría de los actuales 8,9 g/cm³ a 1,7 g/cm³. Si tenemos en cuenta que el motor de un coche eléctrico puede concentrar entre 10 y 25 kilos de cobre, la reducción sería muy importante al aplicar la tecnología del KIST.
La clave del éxito de este proyecto fue la capacidad de los investigadores de KIST de desarrollar un método para alinear estos nanotubos en estructuras ordenadas—un proceso que han denominado Lyotropic Liquid Crystal-Assisted Surface Texturing (LAST)—, que maximiza la transmisión eléctrica y permite crear bobinas funcionales para un motor eléctrico.
Sin embargo, estos nanotubos de carbono no solo destacan por ser uno de los materiales más ligeros que existen, también por la forma en que pueden producirse, ya que se elaboran a partir de materiales reciclados.
Este es otro punto a favor sobre el coche, ya que es bastante más sostenible, sobre todo, en un momento en el que el sector cada vez es más consciente del impacto ambiental de todo el ciclo de vida del vehículo.
El alto coste, el principal hándicap del motor sin cobre
Sin embargo, no todo es positivo en esta revolucionaria tecnología. Uno de sus principales problemas es el alto coste de desarrollar esta tecnología.
Al final, todo se reduce a una vieja pelea: lo que es más ligero y más sostenible suele ser también más caro. Y la industria del automóvil, como cualquier otra, hace números antes de apostar por una tecnología nueva.
De esta manera, dar el salto a los nanotubos de carbono va a depender de cuánto vayan a poder reducir el peso y aumentar el rendimiento y la sostenibilidad de los coches eléctricos.
Solo si el balance sale positivo, los fabricantes darán el salto a esta tecnología. Aunque antes de poder pensar en esta alternativa, habrá que avanzar en este proyecto.
Por el momento, se encuentra en una fase muy temprana donde el objetivo es comprobar que la idea funciona en condiciones reales, aunque sea a pequeña escala.
En el principal test realizado hasta ahora, consiguieron que un coche recorriera 10 metros en 25 segundos, con el motor alimentado únicamente por una batería de 3 voltios.
