Uma inovação empolgante está prestes a revolucionar os veículos elétricos. No entanto, essa incrível conquista não foi elaborada por um renomado engenheiro da Tesla ou de qualquer outra grande marca automobilística. Surpreendentemente, a mente brilhante por trás dessa criação é de um jovem estudante de apenas 17 anos, frequentando o Ensino Médio.
Robertone foi premiado na Feira Internacional de Ciência e Engenharia Regeneron (ISEF), um evento anual nos Estados Unidos. A invenção de Sansone foi um motor síncrono de relutância sem ímã que impulsiona um kart a velocidades superiores a 110 km/h. Pela sua criação revolucionária que tem o potencial de transformar os veículos elétricos, o jovem prodígio foi agraciado com um prêmio em dinheiro no valor 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 tópico recentemente em destaque na mídia é o fato de que os carros elétricos não são necessariamente perfeitos. Eles também apresentam falhas em termos de sustentabilidade, desde a fabricação dos motores e das baterias, até o descarte adequado 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 jovem inventor descreveu um novo tipo de motor elétrico. Ele usa campos magnéticos rotativos para acionar o rotor. Diferente dos motores tradicionais, que usam ímãs permanentes de materiais problemáticos como neodímio.
Seu motor inovador, denominado “motor síncrono de relutância sem ímã”, usa eletroímãs. Estes substituem os ímãs permanentes no rotor e na geração do campo magnético. O rotor de aço se alinha com o campo magnético rotativo. À medida que gira, produz torque.
Para melhorar ainda mais o motor, o jovem adicionou outro campo magnético. Isso aumentou a razão de saliência – uma diferença de magnetismo entre os materiais. Ele também adicionou outras peças, que estão mantidas em segredo até que ele patenteie a invenção.
Este motor poderia revolucionar os veículos elétricos. Ainda há muito trabalho a ser feito para que ele possa competir com os motores da Tesla, por exemplo. Sua invenção ainda está em um estágio inicial, mas com os recursos corretos e depois de patentear a invenção, ela poderia trazer um grande avanço no futuro.
