Kolavtrycket är detsamma för människor eller automatiserad leverans, enligt en ny studie

En ny studie har funnit att kolavtrycket är detsamma när en människa eller en robot levererar ett paket. De nya resultaten ger en färsk insikt i automatiserad leverans, som stadigt ökar till följd av COVID-19-pandemin, som har orsakat en ökning av e-handel.

Forskare vid University of Michigan undersökte först de miljömässiga effekterna av avancerade paketleveransscenarier för bostäder som förlitar sig på el- och gasdrivna autonoma fordon och tvåbenta robotar, med varor som transporteras från leveransnav till grannskap, innan de når fram till ytterdörrarna. Dessa effekter jämfördes sedan med den traditionella metoden med paket som levereras för hand av mänskliga förare.

Resultaten visade att robotar och automation bidrar med mindre än 20 % av ett pakets avtryck, men de flesta av växthusgasutsläppen kommer från fordonet. Pakets avtryck är starkt relaterat till fordonets drivlina och bränsleekonomi, och att byta till eldrivna fordon samtidigt som man minskar kolintensiteten i den el de använder kan ha den största effekten på att minska avtrycket vid paketleverans.

Forskarnas studie kretsade kring en livscykelanalys för 12 förortsscenarier för leverans, och den tar också hänsyn till växthusgaser från tillverkning av fordon och robotar och deras bortskaffande.

Gregory Keoleian är en Peter M. Wege Endowed Professor of Sustainable Systems vid U-M School for Environment and Sustainability, samt professor i civil och miljöteknik.

“Vi fann att energi- och koldioxidavtrycket från denna automatiserade paketleverans i förorter var liknande med det från konventionella mänskligt drivna fordon”, sa Keoleian. “Fördelarna med bättre bränsleekonomi genom fordonautomation kompenserades av större elkostnader från automatiserade fordonskrav.”

“För alla leveranssystem som studerades var fordonets användningsfas den enskilt största bidragsgivaren till växthusgasutsläpp, vilket understryker behovet av koldioxidsnåla bränslen för hållbar paketleverans. Det är kritiskt viktigt att avkolonisera nätverken samtidigt som man inför elektrifierade fordon”, fortsatte han.

COVID-19:s påverkan på leverans

Det finns två drivande faktorer bakom den nuvarande ökningen av kontaktfri leverans: e-handel och COVID-19. På grund av dessa används autonoma fordon och robotar alltmer i processen. Stora företag som UPS och Waymo testar för närvarande autonom leverans, medan Ford Motor Co. och Agilitic Robotics testar en tvåbent gående robot som kan leverera paket från fordonet till ytterdörren.

Enligt Allied Market Research har den automatiserade sista-milen-leveransmarknaden potential att växa till 11,9 miljarder dollar fram till 2030. Sista-milen-leverans innebär den sista etappen av leverans av en produkt från ett lokalt distributionscenter till kunden. Detta är också den mest koldioxidsintensiva punkten i leverantörskedjan.

Nya studier har föreslagit att automatiserade sista-miljölösningar kunde minska leveranskostnaderna med 10 till 40 % i städer, men det finns fortfarande många frågetecken kring deras miljömässiga påverkan.

Teamets studie

Teamet undersökte tre leveransscenarier och fyra fordonplattformar och deras utsläpp.

De tre leveransscenarierna omfattade konventionell, där en människa kör fordonet den “sista milen” runt grannskapet innan paketet levereras; delvis automatiserad, där en människa kör den sista milen och en robot slutför de “sista 50 foten”, eller till ytterdörren; och fullständigt automatiserad, där ett automatiskt fordon kör den sista milen och roboten levererar paketet till ytterdörren.

Forskarna analyserade förbränningsmotorer och batterielektriska drivlinor för varje scenario. De använde två storlekar på leveransfordon. Det ena var en 120-kubikfot vagn, medan den andra var en 350-kubikfot modell.

Det minsta koldioxidavtrycket, 167 gram koldioxid per paket, kom från konventionell leverans med den mindre, eldrivna vagnen. Det största avtrycket kom från det delvis automatiserade scenariot med den större, gasdrivna vagnen och den tvåbenta roboten.

“Resultaten tyder på att automatiserade leveranssystem kan ha något större livscykelutsläpp av växthusgaser än konventionella leveranssystem för mindre storleksfordon, men det finns möjlighet att minska utsläppen för större fordon”, sa Keoleian. “Jämfört med det konventionella scenariot resulterar full automation i liknande växthusgasutsläpp för den stora bensindrivna lastbilen, men 10 % högre för den mindre batterielektriska vagnen”.

Enligt Keoleian kan det inte finnas ett enda automatiserat leveranssystem för alla scenarier, och andra faktorer måste nu studeras, inklusive livscykelkostnader, säkerhet, visuell påverkan och social hållbarhet.