A Europa busca fabricar motores elétricos sem terras raras e com alumínio em vez de cobre

A Europa deseja reduzir sua dependência das matérias-primas essenciais para a fabricação de carros elétricos. O instituto alemão Fraunhofer IFAM iniciou um projeto para desenvolver novas tecnologias de fabricação de motores elétricos capazes de prescindir das terras raras e substituir parte do cobre por alumínio. Trata-se de uma iniciativa financiada pela Europa que visa fortalecer a independência tecnológica da indústria.

A pesquisa está sendo desenvolvida em Dresden, na Alemanha, no âmbito do projeto SIREN, uma iniciativa que pretende transformar a maneira como os motores elétricos são fabricados. Seu objetivo não é apenas reduzir o consumo de materiais estratégicos, mas também desenvolver sistemas de propulsão mais eficientes em termos de uso de recursos, compactos e capazes de oferecer altas performances.

O projeto contará com mais de dois milhões de euros em financiamento público até o final de 2028, provenientes do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional e do estado alemão da Saxônia. Com esses recursos, o Fraunhofer IFAM construirá uma infraestrutura de pesquisa que permitirá desenvolver e fabricar protótipos funcionais utilizando novos materiais e processos industriais.

A iniciativa surge em um momento em que a Europa busca reduzir sua dependência de fornecedores estrangeiros, especialmente no caso das terras raras, cuja produção e processamento estão muito concentrados em poucos países. A isso se soma a crescente demanda por cobre, um material fundamental para a eletrificação dos transportes e da indústria.

Uma das principais linhas de pesquisa consiste no desenvolvimento de motores elétricos que não necessitem de ímãs feitos com terras raras. Para isso, os pesquisadores trabalham com novas arquiteturas de motores de relutância de alta velocidade e motores de ímãs permanentes baseados em ferritas.

Estes últimos utilizam materiais magnéticos que permitem evitar o uso de elementos como o neodímio ou o disprosio, comuns em determinados motores elétricos de alto desempenho. O desafio está em criar designs capazes de oferecer uma alta densidade de potência sem depender desses materiais estratégicos.

Para isso, a Fraunhofer está desenvolvendo novos processos de fabricação aditiva baseados em sinterização, uma técnica que permite fabricar componentes metálicos complexos a partir de materiais em pó. Essa tecnologia facilita a combinação de diferentes metais em uma mesma peça e a criação de geometrias que seriam difíceis de obter por meio dos métodos convencionais.

Uma das inovações mais interessantes são os núcleos laminados multimaterial, que combinam materiais magnéticos macios e não magnéticos. Essa solução abre caminho para novas configurações de motores, especialmente interessantes para aplicações que precisam funcionar a velocidades muito elevadas.

A segunda grande linha de pesquisa foca na substituição do cobre presente nos enrolamentos por alumínio, um material mais leve e menos caro. Embora o alumínio apresente uma condutividade elétrica inferior à do cobre, os pesquisadores querem compensar suas limitações por meio de projetos específicos que incorporam canais de refrigeração integrados.

Essa solução permitiria melhorar a gestão térmica dos enrolamentos e desenvolver motores de alto desempenho utilizando materiais mais acessíveis. Uma possibilidade especialmente interessante para a indústria automobilística, onde reduzir o peso, os custos e a dependência de matérias-primas críticas se tornou uma prioridade.

O projeto SIREN não se limita aos carros elétricos. Suas tecnologias também são voltadas para aplicações aeronáuticas, veículos terrestres e submarinos, bem como para diferentes usos industriais que exigem motores compactos, potentes e confiáveis.

A Fraunhofer pretende desenvolver toda a cadeia tecnológica, desde a pesquisa de novos materiais até a fabricação de componentes e protótipos funcionais. Além disso, a infraestrutura estará disponível para colaborar com empresas industriais, especialmente pequenas e médias empresas da Saxônia.

O objetivo final é que essas tecnologias possam ser transferidas para a produção industrial e contribuir para uma cadeia de suprimentos europeia menos dependente do exterior. Por enquanto, trata-se de um projeto de pesquisa e desenvolvimento, mas seus resultados podem ajudar a fabricar futuras gerações de motores elétricos com menos materiais críticos e maior autonomia industrial para a Europa.