Koolstofvoetafdruk hetzelfde voor menselijke of geautomatiseerde bezorging, blijkt uit nieuwe studie

Een nieuwe studie heeft aangetoond dat de koolstofvoetafdruk hetzelfde is wanneer een pakket door een mens of een robot wordt bezorgd. De nieuwe bevindingen geven een frisse kijk op geautomatiseerde bezorging, die gestaag toeneemt door de COVID-19-pandemie, die een toename van online winkelen heeft veroorzaakt.

Onderzoekers van de Universiteit van Michigan hebben eerst de milieueffecten van geavanceerde residentiële pakketbezorgingscenario’s onderzocht die gebruikmaken van elektrische en gasgestuurde autonome voertuigen en tweebenige robots, met goederen die vanaf bezorgingshubs naar buurten worden vervoerd, voordat ze bij de voordeuren aankomen. Deze effecten werden vervolgens vergeleken met de traditionele aanpak van handmatig bezorgde pakketten door menselijke bestuurders.

De resultaten gaven aan dat robots en automatisering minder dan 20% van de koolstofvoetafdruk van een pakket bijdragen, maar dat de meeste broeikasgasemissies afkomstig zijn van het voertuig. De koolstofvoetafdruk van het pakket is sterk gerelateerd aan de aandrijving en brandstofefficiëntie van het voertuig, en het overschakelen op elektrische voertuigen terwijl de koolstofintensiteit van de elektriciteit die ze gebruiken wordt verlaagd, kan de grootste impact hebben op het verlagen van de voetafdruk bij pakketbezorging.

De studie van de onderzoekers draaide om een levenscyclusanalyse van 12 suburbane bezorgingscenario’s en hield ook rekening met broeikasgasemissies van de productie van voertuigen en robots en hun afval.

Gregory Keoleian is een Peter M. Wege Endowed Professor of Sustainable Systems aan de U-M School for Environment and Sustainability, evenals een professor in de civiele en milieutechniek.

“We hebben ontdekt dat de energievootdruk en de koolstofvoetafdruk van deze geautomatiseerde pakketbezorging in suburbane gebieden vergelijkbaar waren met die van conventionele door mensen bestuurde voertuigen. De voordelen van betere brandstofefficiëntie door voertuigautomatisering werden tenietgedaan door grotere elektriciteitsbelastingen van geautomatiseerde voertuigvereisten,” zei Keoleian.

“Voor alle onderzochte bezorgingssystemen is de voertuiggebruiksfase de enige grootste bijdrage aan broeikasgasemissies, waardoor de noodzaak om lage-koolstofbrandstoffen voor duurzame pakketbezorging te hebben, wordt benadrukt. Het is kritisch belangrijk om de netwerken te decarboniseren terwijl geëlektrificeerde voertuigen worden ingezet,” vervolgde hij.

Impact van COVID-19 op bezorging

Er zijn twee drijvende factoren achter de huidige toename van contactloze bezorging: e-commerce en COVID-19. Door deze factoren worden autonome voertuigen en robots vaker gebruikt in het proces. Topbedrijven zoals UPS en Waymo testen momenteel autonome bezorging, terwijl Ford Motor (F ) Co. en Agilitic Robotics een tweebenige wandelrobot testen die pakketten van het voertuig naar de voordeur kan brengen.

Volgens Allied Market Research heeft de markt voor geautomatiseerde last-mile-bezorging het potentieel om te groeien tot 11,9 miljard dollar in 2030. Last-mile-bezorging betekent het laatste deel van de bezorging van een product van een lokaal distributiecentrum naar de klant. Dit is ook het meest koolstofintensieve punt in de toeleveringsketen.

Recente studies hebben gesuggereerd dat geautomatiseerde last-mile-oplossingen de bezorgingskosten tussen 10% en 40% in steden kunnen verlagen, maar er zijn nog veel vragen over hun milieueffecten.

De studie van het team

Het team heeft drie bezorgingscenario’s en vier voertuigplatforms en hun emissies onderzocht.

De drie bezorgingscenario’s omvatten conventioneel, waar een mens het voertuig de “laatste mijl” rond de buurt rijdt voordat het pakket wordt bezorgd; gedeeltelijk geautomatiseerd, waar een mens de laatste mijl rijdt en een robot de “laatste 50 voet” of tot de voordeur voltooit; en volledig geautomatiseerd, waar een automatisch voertuig de laatste mijl rijdt en de robot het pakket bij de voordeur aflevert.

De onderzoekers hebben de interne verbrandingsmotor en batterij-elektrische aandrijving voor elk scenario geanalyseerd. Ze hebben twee voertuigformaten gebruikt. Een was een bestelwagen van 120 kubieke voet, terwijl de andere een model van 350 kubieke voet was.

De kleinste koolstofvoetafdruk, 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, gasgestuurde bestelwagen en tweebenige robot.

“De resultaten suggereren dat geautomatiseerde bezorgingssystemen mogelijk een iets grotere levenscyclus-broeikasgasemissie kunnen hebben dan conventionele bezorgingssystemen voor kleinere bestelwagens, maar er is mogelijk een kans om emissies te verlagen voor grotere bestelwagens,” zei Keoleian. “In vergelijking met het conventionele scenario leidt volledige automatisering tot vergelijkbare broeikasgasemissies voor de grote, op benzine gestuurde bestelwagen, maar 10% hoger voor de kleinere, op batterijen gestuurde bestelwagen.”

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