DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA INTEGRADO DE ELETRÓLISE PARA PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO EM VEÍCULOS AÉREOS NÃO TRIPULADOS COM MOTOR A PISTÃO

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.69609/1516-2893.2026.v32.n3.a4408

Palabras clave:

Eletrólise, Hidrogênio verde, UAV, Motor a pistão, Autonomia de voo, Revisão Sistemática da Literatura

Resumen

RESUMO

O presente trabalho consiste em uma Revisão Sistemática da Literatura sobre o desenvolvimento de um sistema conceitual de eletrólise embarcada destinado à geração in situ de hidrogênio (H₂) a bordo de uma Aeronave Remotamente Pilotada (ARP), categorizada como Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT/UAV), equipada com propulsão por motor de combustão interna. A metodologia baseou-se no Methodi Ordinatio, classificando publicações por relevância para compor um portfólio bibliográfico sobre a utilização do hidrogênio como combustível alternativo visando à extensão da autonomia de voo (endurance). Os estudos analisados englobam o balanço energético do sistema propulsivo, o dimensionamento do sistema de geração, a seleção de materiais, a penalidade de massa (weight penalty), a gestão térmica, as modificações necessárias no sistema de admissão do motor e aspectos regulatórios associados à aeronavegabilidade. Como resultado, propõe-se um modelo conceitual de equipamento destinado a embasar futura elaboração de um protótipo de bancada.

 Palavras-chave: Eletrólise. Hidrogênio verde. UAV. Motor a pistão. Autonomia de voo. Revisão Sistemática da Literatura.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Métricas

Cargando métricas ...

Biografía del autor/a

Carlos José Sabaini Pavan, Universidade de Taubaté

Possuo mestrado em Engenharia Aeronáutica pela UNITAU (2016). Atualmente, atuo como engenheiro de sistemas na Akaer Engenharia. Estou cursando Mestrado Profissional em Engenharia Mecânica com ênfase em Energia e Materiais, buscando desenvolver soluções inovadoras para otimizar a geração e o armazenamento de energia. (Texto fornecido pelo autor)

Fernando Silva de Araújo Porto, Universidade de Taubaté

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1988), mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1996) e doutorado em Curso de Pós Graduação Em Engenharia de Materiais pela Escola de Engenharia de Lorena Eel Usp (2003). Engenheiro master de manutenção. Tem experiência na área de manutenção industrial e estatística aplicada à produção, atuando principalmente nos seguintes temas: confiabilidade, vida útil de componentes, manutenção mecânica. Duas vezes laureado com o Prêmio de Excelência da Indústria Minero-Metalúrgica Brasileira, em 2009 e 2012. Professor Colaborador na Universidade de Taubaté de 2015 a 2017. Professor Auxiliar II, atuando desde 2015 nos cursos de Engenharia Aeronáutica, Mecânica, Mecatrônica e Produção Mecânica, entre outros. Coordena projetos de pesquisa e inovação tecnológica, como o 'Rompendo Barreiras' (sondas estratosféricas) e a Equipe Bajuta (Baja SAE). Atuou como Engenheiro Mecânico no Setor de Infraestrutura Física do Hospital Universitário da Universidade Federal de São Carlos. Contrato temporário, através de Processo Seletivo, Edital n 677, de 20 de novembro de 2020 - HU-UFSCAR - EBSERH., sendo responsável pela manutenção mecânica do hospital, compreendendo os sistemas de elevadores, hidráulica, sistemas de aquecimento, climatização, exaustão, manutenção com serviços de serralheria, marcenaria e carpintaria, acompanhamento de obras. É autor dos livros 'Análise de Tensões em Tubulações Industriais' (LTC) e 'Propriedades Termodinâmicas da Água'. Desenvolve pesquisas aplicadas em Aerodinâmica, Confiabilidade de Sistemas, Simulação de Eventos Discretos e Logística, e análise de dados atmosféricos via LIDAR.

Miroslava Hamzagic , Universidade de Taubaté

Possui graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade de Taubaté (1984), mestrado em Mestrado Profissonal em Gestão de Desenvolvimento Regional pela Universidade de Taubaté (2004) e doutorado em Engenharia da Produção - Departamento de Engenharia de Produção da Escola Politécnica da USP (2010). Atualmente é professor visitante do Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira. Consultora Autônoma, professora da Universidade de Taubaté e assessora das Pró-reitorias de Graduação e Pesquisa e Pós-graduação da Universidade de Taubaté. Possui 40 anos de experiência na área de Engenharia de Produção, atuando principalmente nas áreas de logística, inclusive a internacional, logística reversa, disposição de resíduos e ODS. 

Citas

REFERÊNCIAS

CENTER FOR SUSTAINABLE SYSTEMS, UNIVERSITY OF MICHIGAN. Hydrogen factsheet. Ann Arbor: University of Michigan, 2025. (Pub. No. CSS23-07).

DATTA, A. Comparison of energy storage and high power air-breathing systems for urban air mobility. Cleveland: NASA Glenn Research Center, 2021. (NASA/CR—20210000284).

ENCYCLOPEDIA BRITANNICA, INC. Chemical action of electricity. Chicago: Encyclopedia Britannica, 2010.

FARADAY, Michael. Experimental researches in electricity. Seventh series. Philosophical Transactions of the Royal Society, London, v. 124, p. 77-122, 1834.

FERREIRA, Rui B. Development and testing of a PEM fuel cell stack envisioning unmanned aerial vehicles applications. International Journal of Hydrogen Energy, v. 48, n. 15, p. 4567-4580, 2024.

GONZÁLEZ, Óscar. Fuel cells: a real option for unmanned aerial vehicles propulsion. Sensors, v. 14, n. 3, p. 4560-4582, 2014.

KHZOUZ, Martin; GKANAS, Evangelos I.; STATHEROS, Thomas; GIRELLA, A.; MILANESE, C. Sustainable hydrogen production via LiH hydrolysis for unmanned air vehicle (UAV) applications. International Journal of Hydrogen Energy, v. 45, n. 8, p. 5384-5394, 2020.

OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY. Transportation energy data book: edition 31. Oak Ridge: U.S. Department of Energy, 2012. (ORNL-6987).

OKTAR, Hilmi Ersin; TONYALI, Ibrahim Hakki; APAYDIN, Ahmet Hamit. A cost-effective and sustainable path to a green future: retrofitting internal combustion engines for hydrogen fuel utilization. International Journal of Hydrogen Energy, v. 50, n. 1, p. 456-470, 2025.

PAGANI, R. N.; KOVALESKI, J. L.; RESENDE, L. M. Methodi Ordinatio: a proposed method to select and order relevant scientific literature. Brazilian Journal of Management, v. 8, n. 2, p. 133-158, 2015.

SHUHAYEU, Pavel; MARTSINCHYK, Aliaksandr; MARTSINCHYK, Katsiaryna; MILEWSKI, Jaroslaw. Investigating PEM fuel cells as an alternative power source for electric UAVs: modeling, optimization, and performance analysis. Energies, v. 17, n. 17, p. 4427, 2024.

SUEWATANAKUL, Siwat; PORCARELLI, Alessandro; OLSSON, Adam; GRIMLER, Henrik; CHICHE, Ariel; MARIANI, Raffaello; LINDBERGH, Göran. Conceptual design of a hybrid hydrogen fuel cell/battery blended-wing-body unmanned aerial vehicle—an overview. Aerospace, v. 9, n. 5, p. 275, 2022.

U.S. NAVAL RESEARCH LABORATORY. NRL shatters endurance record for small electric UAV. Washington, D.C.: U.S. Naval Research Laboratory, 2013.

Descargas

Publicado

2026-09-30

Cómo citar

Sabaini Pavan, C. J., Silva de Araújo Porto, F., & Hamzagic , M. (2026). DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA INTEGRADO DE ELETRÓLISE PARA PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO EM VEÍCULOS AÉREOS NÃO TRIPULADOS COM MOTOR A PISTÃO. Revista Ciencias Exactas, 32(3). https://doi.org/10.69609/1516-2893.2026.v32.n3.a4408

Número

Vol. 32 Núm. 3 (2026)

Sección

Artigos

Licencia

Derechos de autor 2026 Carlos José Sabaini Pavan, Fernando Silva de Araújo Porto, Miroslava Hamzagic

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.

A submissão de originais para este periódico implica na transferência, pelos autores, dos direitos de publicação impressa e digital. Os direitos autorais para os artigos publicados são do autor, com direitos do periódico sobre a primeira publicação. Os autores somente poderão utilizar os mesmos resultados em outras publicações indicando claramente este periódico como o meio da publicação original.