Koolstofvoetafdruk hetzelfde voor menselijke of geautomatiseerde levering, nieuwe studieresultaten

A nieuwe studie heeft ontdekt dat de ecologische voetafdruk hetzelfde is wanneer een mens of robot een pakket bezorgt. De nieuwe bevindingen geven nieuw inzicht in geautomatiseerde bezorging, die gestaag toeneemt, deels als gevolg van de COVID-19-pandemie, die heeft geleid tot een toename van online winkelen. 

Onderzoekers van de Universiteit van Michigan hebben eerst gekeken naar de milieueffecten van geavanceerde scenario's voor pakketbezorging in woningen die afhankelijk zijn van elektrische en gasaangedreven autonome voertuigen en tweebenige robots, waarbij de goederen worden vervoerd van bezorgingshubs naar buurten, voordat ze de stad bereiken. voordeuren. Die effecten werden vervolgens vergeleken met de traditionele aanpak van met de hand afgeleverde pakketten door menselijke chauffeurs.

De bevindingen gaven aan dat robots en automatisering minder dan 20% bijdragen aan de voetafdruk van een pakket, maar dat de meeste broeikasgasemissies afkomstig zijn van het voertuig. De voetafdruk van het pakket is sterk gerelateerd aan de aandrijflijn en het brandstofverbruik van het voertuig, en overstappen op elektrische voertuigen terwijl de koolstofintensiteit van de elektriciteit die ze gebruiken, zou de grootste impact kunnen hebben op het verkleinen van de voetafdruk bij pakketbezorging. 

De studie van de onderzoekers draaide rond een levenscyclusanalyse voor 12 leveringsscenario's in de voorsteden, en het houdt ook rekening met de broeikasgassen van de productie van de voertuigen en robots en hun verwijdering. 

Gregory Keoleian is Peter M. Wege bijzonder hoogleraar duurzame systemen aan de UM School for Environment and Sustainability, en tevens hoogleraar civiele techniek en milieutechniek. 

“We ontdekten dat de energie- en COXNUMX-voetafdruk van deze geautomatiseerde pakketbezorging in voorstedelijke gebieden vergelijkbaar was met die van conventionele, door mensen aangedreven voertuigen. De voordelen van een lager brandstofverbruik door voertuigautomatisering werden tenietgedaan door grotere elektriciteitsbelastingen door de stroombehoefte van geautomatiseerde voertuigen”, aldus Keoleian.

“Voor alle bestudeerde bezorgsystemen levert de gebruiksfase van het voertuig de grootste bijdrage aan de uitstoot van broeikasgassen, wat de behoefte aan koolstofarme brandstoffen voor duurzame pakketbezorging benadrukt. Het is van cruciaal belang om netwerken koolstofvrij te maken terwijl geëlektrificeerde voertuigen worden ingezet”, vervolgde hij. 

De impact van COVID-19 op de bezorging

Er zijn twee drijvende factoren achter de huidige toename van contactloze bezorging: e-commerce en COVID-19. Hierdoor worden meer autonome voertuigen en robots in het proces ingezet. Topbedrijven als UPS en Waymo testen momenteel autonome bezorging, terwijl Ford Motor Co. en Agilitic Robotics een tweebenige lopende robot testen die pakketten van het voertuig tot aan de voordeur kan bezorgen. 

Volgens Allied Market Research heeft de markt voor geautomatiseerde last-mile-bezorging het potentieel om tegen 11.9 te groeien tot 2030 miljard dollar. Last-mile-bezorging is het laatste deel van de levering van een product van een lokaal distributiecentrum aan de klant. Dit is ook het meest koolstofintensieve punt in de toeleveringsketen. 

Recente studies hebben gesuggereerd dat geautomatiseerde last-mile-oplossingen de bezorgkosten in steden met 10% tot 40% kunnen verlagen, maar er zijn nog veel vragen over hun milieu-impact.

De studie van het team

Het team keek naar drie leveringsscenario's en vier voertuigplatforms en hun emissies. 

De drie leveringsscenario's omvatten conventioneel, waarbij een mens het voertuig de "laatste mijl" door de buurt rijdt voordat het pakket wordt afgeleverd; gedeeltelijk geautomatiseerd, waarbij een mens de laatste kilometer aflegt en een robot de 'laatste 50 voet' of tot aan de voordeur voltooit; en volledig geautomatiseerd, waarbij een automatisch voertuig de laatste kilometer aflegt en de robot het pakket voor de deur aflevert. 

De onderzoekers analyseerden de elektrische aandrijflijnen van de verbrandingsmotor en de batterij voor elk scenario. Ze gebruikten twee maten bestelwagens. De ene was een bestelwagen van 120 kubieke voet, terwijl de andere een model van 350 kubieke voet was.

De kleinste ecologische voetafdruk, 167 gram CO2 per pakket, kwam van conventionele bezorging met de kleinere, elektrische bestelwagen. De grootste voetafdruk kwam van het gedeeltelijk geautomatiseerde scenario met de grotere, door gas aangedreven bestelwagen en tweebenige robot. 

"De resultaten suggereren dat geautomatiseerde bezorgsystemen een iets grotere uitstoot van broeikasgassen gedurende de levenscyclus kunnen hebben dan conventionele bezorgsystemen voor kleinere bestelwagens, maar er is een potentiële mogelijkheid om de uitstoot voor grotere bestelwagens te verminderen," zei Keoleian. "Vergeleken met het conventionele scenario resulteert volledige automatisering in een vergelijkbare uitstoot van broeikasgassen voor de grote bestelwagen op benzine, maar 10% hoger voor de kleinere elektrische bestelwagen op batterijen."

Volgens Keoleian kan er geen enkel geautomatiseerd leveringssysteem voor alle scenario's zijn en moeten nu andere factoren worden bestudeerd, waaronder levenscycluskosten, veiligheid, visuele impact en sociale duurzaamheid.