Carbon Footprint er den samme for menneskelig eller automatiseret levering, ny studie finder

En ny studie har fundet, at carbon footprinten er den samme, uanset om en pakke leveres af en menneskelig eller en robot. De nye resultater giver ny indsigt i automatiseret levering, som støt og støt stiger på grund af COVID-19-pandemien, der har medført en stigning i online-handel.

Forskere ved University of Michigan undersøgte først de miljømæssige konsekvenser af avancerede pakkeleverings-scenarier til boliger, der afhænger af el- og gasdrevne autonome køretøjer og to-benede robotter, hvor varerne transporteres fra leveringshub til kvarterer, før de når fortil døren. Disse konsekvenser blev derefter sammenlignet med den traditionelle metode med håndleverede pakker af menneskelige chauffører.

Resultaterne viste, at robotter og automatisering bidrager med mindre end 20% af en pakkes carbon footprint, men de fleste drivhusgasemissioner kommer fra køretøjet. Pakkens carbon footprint er stærkt relateret til køretøjets drivlinje og brændstoføkonomi, og en overgang til el-køretøjer og reduktion af carbonintensiteten i den elektricitet, de bruger, kan have den største indvirkning på reduktion af carbon footprinten ved pakkelevering.

Forskerne undersøgte livscyklus-analyser for 12 forstads-leveringsscenarier og tog også i betragtning drivhusgasemissioner fra fremstilling af køretøjer og robotter samt deres bortskaffelse.

Gregory Keoleian er en Peter M. Wege Endowed Professor of Sustainable Systems ved U-M School for Environment and Sustainability samt professor i civil- og miljøingeniørvidenskab.

“Vi fandt, at energi- og carbon footprinten for denne automatiserede pakkelevering i forstæderne var lignende med den for konventionelle menneske-drevne køretøjer. Fordelene ved bedre brændstoføkonomi gennem køretøjsautomatisering blev kompenseret af større el-forbrug fra automatiserede køretøjskrav,” sagde Keoleian.

“For alle leveringssystemer, der blev undersøgt, var køretøjsbrugsfasen den enkelt største bidragsyder til drivhusgasemissioner, hvilket understreger behovet for lav-kulstof-brændstoffer til bæredygtig pakkelevering. Det er kritisk vigtigt at decarbonisere el-nettet, mens der deployeres elektrificerede køretøjer,” fortsatte han.

COVID-19’s Indvirkning på Levering

Der er to drivkræfter bag den nuværende stigning i kontaktfri levering: E-handel og COVID-19. På grund af disse faktorer anvendes autonome køretøjer og robotter mere i processen. Top-virksomheder som UPS og Waymo tester i øjeblikket autonome levering, mens Ford Motor (F ) Co. og Agilitic Robotics tester en to-benet gå-robot, der kan levere pakker fra køretøjet til døren.

Ifølge Allied Market Research har markedet for automatiseret sidste-mile-levering potentialet til at vokse til 11,9 milliarder dollars i 2030. Sidste-mile-levering betyder den sidste del af leveringen af et produkt fra et lokalt distributionscenter til kunden. Dette er også det punkt i forsyningskæden, der er mest kulstof-intensiv.

Nylige studier har foreslået, at automatiserede sidste-mile-løsninger kunne reducere leveringsomkostningerne med 10-40% i byer, men der er stadig mange spørgsmål omkring deres miljømæssige konsekvenser.

Teamets Studie

Teamet undersøgte tre leveringsscenarier og fire køretøjsplatforme samt deres emissioner.

De tre leveringsscenarier omfattede konventionel, hvor en menneskelig chauffør kører det “sidste mil” rundt i kvarteret, før pakken leveres; delvist automatiseret, hvor en menneskelig chauffør kører det sidste mil og en robot fuldfører de “sidste 50 fod” eller til døren; og fuldt automatiseret, hvor et automatiseret køretøj kører det sidste mil og robotter leverer pakken til døren.

Forskerne analyserede indvendige forbrændingsmotorer og batteri-elektriske drivlinjer for hvert scenarie. De anvendte to størrelser af leveringskøretøjer. Den ene var en varevogn på 120 kubikfod, mens den anden var en model på 350 kubikfod.

Den mindste carbon footprint, 167 gram CO2 per pakke, kom fra konventionel levering med den mindre, elektriske varevogn. Den største footprint kom fra det delvist automatiserede scenarie med den større, gasdrevne varevogn og to-benet robot.

“Resultaterne viser, at automatiserede leveringssystemer kunne have lidt større livscyklus-drivhusgasemissioner end konventionelle leveringssystemer for mindre størrelser af varevogne, men der er potentialet for at reducere emissioner for større størrelser af varevogne,” sagde Keoleian. “I forhold til det konventionelle scenarie resulterer fuld automatisering i lignende drivhusgasemissioner for den store benzin-drevne varevogn, men 10% højere for den mindre batteri-elektriske varevogn.”

Ifølge Keoleian kan der ikke være ét enkelt automatiseret leveringssystem for alle scenarier, og andre faktorer må nu undersøges, herunder livscyklus-omkostninger, sikkerhed, visuel påvirkning og social bæredygtighed.