Drones movidos a gás resolvem a maior fraqueza dos drones elétricos

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Os drones elétricos são limpos, convenientes, leves e encontraram usos comerciais e pessoais aparentemente infinitos, mas mesmo os melhores não podem voar mais de 45 minutos antes de precisarem de uma recarga. Então, por que não usar um motor a gasolina?

Drones elétricos não têm densidade de energia

As baterias de íons de lítio são as baterias comerciais mais densas em energia existentes. Graças à sua capacidade de devolver energia a um pequeno espaço, temos laptops, smartphones e outros dispositivos que podem durar horas ou até dias em alguns casos e oferecem altos níveis de desempenho. As gamas de carros elétricos também têm aumentado constantemente ao ponto de serem práticas para quase todos os usos diários de direção.

No entanto, as baterias de íons de lítio têm uma densidade de energia 100 vezes menor que a da gasolina! Então, em vez de ter energia suficiente para 30 minutos de voo, você teria energia suficiente para 50 horas de voo! Isso não leva em conta o peso adicional do motor, mas você ainda está vendo um grande aumento no arrasto.

Drones movidos a gás no mundo real

A maioria dos drones movidos a gasolina ainda são elétricos; é só que a energia elétrica vem de um motor a gasolina. Existem drones que usam gasolina padrão e drones que usam “nitro”, que é um combustível à base de metanol que é comum no mundo dos aviões, carros e helicópteros de controle remoto. De qualquer forma, a energia é armazenada como combustível líquido e depois convertida em energia elétrica para acionar os rotores do drone.

Existem drones movidos a gasolina que acionam seus rotores diretamente de seu motor, usando um sistema de acionamento complexo. O Nitro Stingray 500 funciona dessa maneira, e também é notável por ser um drone de “pitch coletivo”, com cada rotor capaz de ajustar o tom de forma independente. A maioria dos drones multirotores possui rotores de passo fixo.

O Stingray pode realizar manobras de voo “3D” complexas graças a uma combinação de empuxo poderoso e essa solução de controle de passo coletivo.

Em seguida, temos o drone híbrido Hybrix, que estabeleceu um voo recorde mundial de 10h14m.

O drone que você pode comprar pode operar por até quatro horas, com um peso máximo de decolagem (MTOW) de 25kg (aproximadamente 55lbs). Com drones como esses, você pode recarregá-los em minutos, voar por horas e completar missões que são simplesmente impossíveis com drones movidos a bateria.

Drones movidos a gás têm seus próprios problemas

Um motor de drone movido a gás em um fundo branco.
Paday / Shutterstock.com

Há uma razão para não usarmos gasolina para operar nossos drones. Os motores de combustão interna requerem muita manutenção; eles são sujos, complexos, caros e muito mais propensos a falhas do que um drone totalmente elétrico. Isso os torna menos do que ideais como produtos de consumo. Um drone movido a bateria é mais parecido com um smartphone do que um avião RC, e a maioria dos usuários não precisa de mais do que os tempos de voo típicos de 30 minutos dos drones modernos.

Drones de célula de combustível podem ser o melhor dos dois mundos

Uma célula de combustível de hidrogênio em um fundo branco.
Peter Sobolev / Shutterstock.com

Os drones de célula de combustível de hidrogênio podem ser um bom meio termo entre drones movidos a gasolina e drones movidos a bateria. O hidrogênio tem três vezes a densidade de energia da gasolina e pode ser convertido em eletricidade usando uma célula de combustível sem a complexidade de um motor de combustão interna. As células de combustível não têm exaustão poluente, podem ser recarregadas tão facilmente quanto a gasolina e fornecem horas de voo sendo mais leves que um sistema a gasolina. A grande desvantagem é que a tecnologia de célula de combustível é cara, enquanto a energia a gasolina é bem conhecida e relativamente barata.

O primeiro drone de célula de combustível comercial era mais parecido com o Hydrone 1800, lançado em 2016. Os drones de célula de combustível de hidrogênio podem ter um futuro brilhante, e empresas como Doosan e Intelligent Energy fabricam células de combustível especificamente para drones. Os laptops de célula de combustível podem nunca ter decolado com o público, mas podemos ver drones movidos por essa tecnologia ganhando espaço em vários setores.

As baterias da próxima geração chegam

O desenvolvimento de drones movidos a bateria mal parou durante toda essa pesquisa de energia alternativa no mercado de drones. Os tempos de voo estão aumentando constantemente em direção à marca mágica de uma hora para os drones de consumo. Motores mais eficientes e softwares melhores são parte do motivo pelo qual isso está acontecendo, mas a tecnologia das baterias também está melhorando.

As baterias de grafeno estão agora disponíveis para compra por consumidores regulares. Você pode comprar bancos de energia com infusão de grafeno que carregam muito mais rápido, têm capacidades mais altas e não se desgastam tão rapidamente. Um dia, podemos ter baterias de estado sólido ou supercapacitores avançados que carregam em segundos, acumulam muito mais energia e praticamente nunca se desgastam.

No início de 2021, foi anunciada a primeira bateria de drones de grafeno comercialmente disponível. Oferecendo 600 Wh em um pacote de 22 libras, sem risco de incêndio e um aumento maciço na faixa de temperatura operacional em comparação com as baterias de íons de lítio, é uma amostra emocionante do que está por vir.