A recuperação de um AUV científico tornou-se uma catástrofe quando o drone explodiu no convés, causando ferimentos e danos materiais. As primeiras hipóteses apontavam para uma falha estrutural, mas a análise dos destroços por meio de fotogrametria submarina e modelagem CFD revelou uma verdade mais sutil: o acúmulo de hidrogênio por desgaseificação de baterias de lítio, ativado por um relé defeituoso, criou uma mistura explosiva no compartimento estanque.
Reconstrução do sinistro: CFD, CAD e fotogrametria 💥
Para entender a dinâmica do acidente, modelou-se o compartimento estanque do AUV no SolidWorks, replicando a geometria interna e os selos. Com o Star-CCM+ simulou-se a liberação de hidrogênio durante o ciclo de carga, considerando a taxa de desgaseificação típica de células Li-ion danificadas por pressão. A simulação CFD mostrou que o gás, mais leve que o ar, acumulava-se na parte superior do compartimento, exatamente onde estava localizado o relé de potência. A fotogrametria dos destroços confirmou a deformação localizada nessa zona e a carbonização do relé, indicando que uma faísca interna, provocada por um contato sulfatado, foi a fonte de ignição. A concentração de hidrogênio atingiu 6% em volume, dentro da faixa explosiva.
Lições para o projeto de veículos submarinos autônomos ⚙️
Este caso demonstra que a segurança dos AUVs não pode se limitar à resistência à pressão. A desgaseificação de baterias deve ser considerada um risco real, mesmo em equipamentos novos. As melhorias propostas incluem: ventilação passiva do compartimento estanque, sensores de hidrogênio com corte automático de energia e relés selados ou com contatos em atmosfera inerte. A simulação CFD não apenas reconstrói o passado, mas permite projetar sistemas à prova de falhas antes que ocorra a próxima catástrofe.
Quais protocolos de segurança e projeto devem ser implementados nos AUVs que utilizam baterias de hidrogênio para evitar que o risco de explosão durante as operações de recuperação se torne uma catástrofe anunciada.
(PS: Simular catástrofes é divertido até o computador derreter e você ser a catástrofe.)