Karbonfotavtrykk Samme for menneskelig eller automatisert levering, nye undersøkelser

A ny studie har funnet ut at karbonavtrykket er det samme hver gang et menneske eller en robot leverer en pakke. De nye funnene gir ny innsikt i automatisert levering, som øker jevnt, delvis på grunn av COVID-19-pandemien, som har forårsaket en økning i netthandel. 

Forskere ved University of Michigan så først på miljøpåvirkningene av avanserte scenarier for levering av boligpakker som er avhengige av elektriske og gassdrevne autonome kjøretøyer og to-beinte roboter, med varene fraktet fra leveringsknutepunkt til nabolag, før de kom til inngangsdører. Disse virkningene ble deretter sammenlignet med den tradisjonelle tilnærmingen med håndleverte pakker av menneskelige sjåfører.

Funnene indikerte at roboter og automatisering bidrar med mindre enn 20 % av en pakkes fotavtrykk, men det meste av klimagassutslippene kommer fra kjøretøyet. Pakkens fotavtrykk er sterkt knyttet til kjøretøyets drivlinje og drivstofføkonomi, og å bytte til elektriske kjøretøy samtidig som man reduserer karbonintensiteten til elektrisiteten de bruker kan ha størst innvirkning på å redusere fotavtrykket i pakkeleveringen. 

Forskernes studie dreide seg om en livssyklusanalyse for 12 forstadsleveringsscenarier, og den tar også hensyn til klimagasser fra produksjonen av kjøretøyene og robotene og deres avhending. 

Gregory Keoleian er Peter M. Wege-endowed professor i bærekraftige systemer ved UM School for Environment and Sustainability, samt professor i sivil- og miljøteknikk. 

"Vi fant ut at energi- og karbonfotavtrykkene til denne automatiserte pakkeleveringen i forstadsområder var lik den for konvensjonelle menneskedrevne kjøretøyer. Fordelene med bedre drivstofføkonomi gjennom automasjon av kjøretøy ble oppveid av større elektrisitetsbelastninger fra automatiserte kjøretøykraftkrav, sa Keoleian.

"For alle leveringssystemer som er studert, er kjøretøybruksfasen den største enkeltbidragsyteren til klimagassutslipp, og understreker behovet for lavkarbondrivstoff for bærekraftig pakkelevering. Det er kritisk viktig å dekarbonisere nett mens du distribuerer elektrifiserte kjøretøy, fortsatte han. 

COVID-19s innvirkning på levering

Det er to drivende faktorer bak den nåværende økningen i kontaktløs levering: E-handel og COVID-19. På grunn av disse blir autonome kjøretøy og roboter brukt mer i prosessen. Toppbedrifter som UPS og Waymo tester for tiden autonom levering, mens Ford Motor Co. og Agilitic Robotics tester en to-beint gårobot som kan levere pakker fra kjøretøyet til inngangsdøren. 

Ifølge Allied Market Research har det automatiserte siste-mile-leveringsmarkedet potensial til å vokse til 11.9 milliarder dollar innen 2030. Last-mile-levering betyr den siste delen av leveringen av et produkt fra et lokalt distribusjonssenter til kunden. Dette er også det mest karbonintensive punktet i forsyningskjeden. 

Nyere studier har antydet at automatiserte last-mile-løsninger kan redusere leveringskostnadene mellom 10 % og 40 % i byer, men det er fortsatt mange spørsmål rundt deres miljøpåvirkninger.

Teamets studie

Teamet så på tre leveringsscenarier og fire kjøretøyplattformer og deres utslipp. 

De tre leveringsscenariene inkluderte konvensjonelle, der et menneske kjører kjøretøyet den «siste milen» rundt i nabolaget før han leverer pakken; delvis automatisert, der et menneske kjører den siste milen og en robot fullfører de «siste 50-fotene», eller til dørstokken; og helautomatisk, der et automatisk kjøretøy kjører den siste milen og roboten leverer pakken til dørstokken. 

Forskerne analyserte forbrenningsmotorer og elektriske batteridrivlinjer for hvert scenario. De brukte to størrelser på leveringsbiler. Den ene var en varebil på 120 kubikkfot, mens den andre var en 350 kubikkfots modell.

Det minste karbonavtrykket, 167 gram CO2 per pakke, kom fra konvensjonell levering med den mindre, elektriske varebilen. Det største fotavtrykket kom fra det delvis automatiserte scenariet med den større, gassdrevne varebilen og den tobente roboten. 

"Resultater tyder på at automatiserte leveringssystemer kan ha litt større livssyklusutslipp av klimagasser enn konvensjonelle leveringssystemer for mindre varebiler, men det er en potensiell mulighet for å redusere utslippene for større varebiler," sa Keoleian. "Sammenlignet med det konvensjonelle scenariet, resulterer full automatisering i lignende klimagassutslipp for den store bensindrevne lastebilen, men 10% høyere for den mindre elektriske batteribilen."

I følge Keoleian kan det ikke være et enkelt automatisert leveringssystem for alle scenarier, og andre faktorer må nå studeres, inkludert livssykluskostnader, sikkerhet, visuell påvirkning og sosial bærekraft.