Empreinte carbone identique pour la livraison humaine ou automatisée, selon une nouvelle étude

A nouvelle étude a constaté que l'empreinte carbone est la même chaque fois qu'un humain ou un robot livre un colis. Les nouvelles découvertes fournissent un nouvel aperçu de la livraison automatisée, qui augmente régulièrement en partie à cause de la pandémie de COVID-19, qui a provoqué une augmentation des achats en ligne. 

Des chercheurs de l'Université du Michigan ont d'abord examiné les impacts environnementaux des scénarios avancés de livraison de colis résidentiels qui reposent sur des véhicules autonomes électriques et à essence et des robots à deux pattes, les marchandises étant transportées des centres de livraison aux quartiers, avant de se rendre au portes d'entrée. Ces impacts ont ensuite été comparés à l'approche traditionnelle des colis remis en main propre par des chauffeurs humains.

Les résultats ont indiqué que les robots et l'automatisation contribuent à moins de 20 % de l'empreinte d'un colis, mais que la plupart des émissions de gaz à effet de serre proviennent du véhicule. L'empreinte du colis est fortement liée au groupe motopropulseur du véhicule et à l'économie de carburant, et le passage aux véhicules électriques tout en réduisant l'intensité carbone de l'électricité qu'ils utilisent pourrait avoir le plus grand impact sur la réduction de l'empreinte dans la livraison du colis. 

L'étude des chercheurs s'est articulée autour d'une analyse du cycle de vie pour 12 scénarios de livraison en banlieue, et elle prend également en compte les gaz à effet de serre provenant de la fabrication des véhicules et des robots et de leur élimination. 

Gregory Keoleian est professeur de systèmes durables Peter M. Wege à l'École d'environnement et de durabilité de l'UM, ainsi que professeur de génie civil et environnemental. 

"Nous avons constaté que l'empreinte énergétique et carbone de cette livraison automatisée de colis dans les zones suburbaines était similaire à celle des véhicules conventionnels à conduite humaine. Les avantages d'une meilleure économie de carburant grâce à l'automatisation des véhicules ont été compensés par des charges électriques plus élevées provenant des besoins en énergie des véhicules automatisés », a déclaré Keoleian.

"Pour tous les systèmes de livraison étudiés, la phase d'utilisation du véhicule est le plus grand contributeur aux émissions de gaz à effet de serre, soulignant le besoin de carburants à faible émission de carbone pour une livraison durable des colis. Il est extrêmement important de décarboniser les réseaux tout en déployant des véhicules électrifiés », a-t-il poursuivi. 

Impact de COVID-19 sur la livraison

Deux facteurs sont à l'origine de l'augmentation actuelle de la livraison sans contact : le commerce électronique et le COVID-19. Pour cette raison, les véhicules autonomes et les robots sont davantage utilisés dans le processus. Des entreprises de premier plan comme UPS et Waymo testent actuellement la livraison autonome, tandis que Ford Motor Co. et Agilitic Robotics testent un robot marcheur à deux pattes qui peut livrer des colis du véhicule à la porte d'entrée. 

Selon Allied Market Research, le marché de la livraison automatisée du dernier kilomètre a le potentiel de croître pour atteindre 11.9 milliards de dollars d'ici 2030. La livraison du dernier kilomètre signifie la dernière étape de la livraison d'un produit d'un centre de distribution local au client. C'est aussi le point le plus intensif en carbone de la chaîne d'approvisionnement. 

Des études récentes ont suggéré que les solutions automatisées du dernier kilomètre pourraient réduire les coûts de livraison entre 10 % et 40 % dans les villes, mais de nombreuses questions subsistent quant à leurs impacts environnementaux.

L'étude de l'équipe

L'équipe a examiné trois scénarios de livraison et quatre plates-formes de véhicules et leurs émissions. 

Les trois scénarios de livraison comprenaient le conventionnel, où un humain conduit le véhicule sur le « dernier kilomètre » autour du quartier avant de livrer le colis ; partiellement automatisé, où un humain parcourt le dernier kilomètre et un robot parcourt les « 50 derniers pieds » ou jusqu'au pas de la porte ; et entièrement automatisé, où un véhicule automatique parcourt le dernier kilomètre et le robot livre le colis à la porte. 

Les chercheurs ont analysé les moteurs à combustion interne et les groupes motopropulseurs électriques à batterie pour chaque scénario. Ils ont utilisé deux tailles de véhicules de livraison. L'un était une fourgonnette de 120 pieds cubes, tandis que l'autre était un modèle de 350 pieds cubes.

La plus petite empreinte carbone, 167 grammes de CO2 par colis, provenait de la livraison conventionnelle avec le plus petit fourgon électrique. L'empreinte la plus importante provenait du scénario partiellement automatisé avec la plus grande camionnette à essence et le robot à deux pattes. 

"Les résultats suggèrent que les systèmes de livraison automatisés pourraient avoir des émissions de gaz à effet de serre sur le cycle de vie légèrement plus élevées que les systèmes de livraison conventionnels pour les camionnettes de plus petite taille, mais il existe une opportunité potentielle de réduire les émissions pour les camionnettes de plus grande taille", a déclaré Keoleian. "Par rapport au scénario conventionnel, l'automatisation complète entraîne des émissions de gaz à effet de serre similaires pour la grande fourgonnette à essence, mais 10 % plus élevées pour la plus petite fourgonnette électrique à batterie."

Selon Keoleian, il ne peut y avoir de système de livraison automatisé unique pour tous les scénarios, et d'autres facteurs doivent maintenant être étudiés, notamment les coûts du cycle de vie, la sécurité, l'impact visuel et la durabilité sociale.