Titulado como Enxeñeiro Industrial na Universidade de Vigo en 2002 e en Enxeñaría Aeroespacial pola Universidade Europea de Madrid en 2018, Carlos Ulloa Sande traballou en diferentes empresas de enxeñaría e fabricación durante case 10 anos. Tras iso, realizou o seu doutoramento sobre o modelado térmico de sistemas micro-CHP, aplicado a diversos tipos de vehículos.  Actualmente é profesor Contratado Doutor da Escola de Enxeñaría Aeroespacial na Universidade de Vigo, na área de Enxeñaría Aeroespacial.

A súa carreira investigadora céntrase no campo de investigación de sistemas de enerxía, ademais da realización de modelado e simulación dinámica de sistemas de propulsión e enerxía. Actualmente, atópase realizando unha investigación no campo das enerxías renovables aplicadas aos UAV e as súas instalacións, en colaboración co Dr. Cheng-Xian Lin, realizando diferentes períodos de prácticas de profesor visitante no Laboratorio de Enerxía Sostible e Transporte Térmico no Departamento de Mecánica e Enxeñería de Materiais na Florida International University (Miami). Ademais, tamén se atopa desenvolvendo actividades de investigación en sistemas de control térmico de satélites, participando como investigador en WiPTherm, un proxecto europeo Future and Emerging Technologies (FET), modelando o sistema térmico de CubeSats en aplicacións de subministración de enerxía utilizando innovadores xeradores termoeléctricos.