The advancement in the energy efficiency of electric motors is a crucial element for improving efficiency in industrial processes. Electric motors are fundamental to modern society across all sectors of the economy. This thesis first presents historical research on the key elements that have driven changes in electric motor efficiency from 1945 to the present day. The research results demonstrated cumulative performance gains of more than 10% in some cases, while discrepancies were observed between the efficiencies declared by manufacturers on nameplates and the values measured through standardized testing. Brazilian energy efficiency policies were analyzed, demonstrating substantial gains in the efficiency of drive systems and alignment with international standards. Additionally, the thesis explored the impact of Industry 4.0 technologies on the management of building pump systems, presenting promising possibilities for optimization through advanced control and supervision, enabling significant efficiency gains. Furthermore, life cycle studies were conducted to assess the environmental impact of Permanent Magnet Synchronous Motors and Synchronous Reluctance Motors compared to induction motors. These studies indicated that, although more efficient during the use phase, these motors might have a higher environmental impact during production and disposal. The analysis shows that even at the brink of the theoretical limits of electric motor efficiency, the main efficiency bottlenecks lie in the driven load and the system as a whole. Therefore, there is room for improvements in the efficiency of drive systems, especially when considering the total product life cycle. The thesis concludes that there is a critical need to continue exploring technological advancements and to implement stringent regulatory policies that promote energy efficiency and sustainability, in harmony with global sustainable development goals and the growing energy demands. Research gaps for future investigations were identified and presented.

O avanço na eficiência energética dos motores elétricos é um elemento central para a melhoria de eficiência nos processos industriais. Os motores elétricos são fundamentais para sociedade moderna em todos os setores da economia. Esta tese apresenta primeiramente uma pesquisa histórica sobre os principais elementos que proporcionaram as mudanças na eficiências dos motores elétricos desde 1945 até a atualidade. Os resultados da pesquisa demostraram ganhos de desempenho acumulados de mais de 10% em alguns casos, ao mesmo tempo em que foram observadas discrepâncias entre as eficiências de motores elétricos declaradas pelos fabricantes nas placas, e os valores medido por meio de ensaio padronizado. As políticas de eficiência energética brasileiras foram analisadas, demonstrando ganhos substanciais na eficiência dos sistemas motrizes e alinhamento com padrões internacionais. Além disso, a tese explorou o impacto das tecnologias de Indústria 4.0 na gestão de sistemas de bombeamento de edifícios, apresentando possibilidades promissores de otimização através de controle e supervisão avançados, possibilitando ganhas de eficiência significativos. Adicionalmente, foram realizados estudos de ciclo de vida para avaliar o impacto ambiental dos Motores Síncronos de Ímã Permanente e Motores Síncronos de Relutância em comparação aos motores de indução, indicaram que, embora motores mais eficientes na fase de uso, podem ter maior impacto ambiental na produção e no descarte. A análise demonstra que, mesmo à beira dos limites teóricos de eficiência dos motores elétricos, os principais gargalos de eficiência estão na carga acionada e no sistemas como um todo. Portanto, há espaço para melhorias na eficiência dos sistemas motrizes, especialmente ao considerar o ciclo de vida total do produto. A tese conclui que há uma necessidade crítica de continuar explorando avanços tecnológicos e de implementar políticas regulatórias rigorosas que promovam a eficiência energética e a sustentabilidade, em sintonia com os objetivos de desenvolvimento sustentável global e as crescentes demandas por energia. Lacunas de pesquisas para futuras investigações foram identificadas e apresentadas.