Dấu chân carbon giống nhau đối với con người hoặc giao hàng tự động, kết quả nghiên cứu mới

A Nghiên cứu mới đã phát hiện ra rằng lượng khí thải carbon là như nhau bất cứ khi nào con người hoặc rô-bốt giao một gói hàng. Những phát hiện mới cung cấp cái nhìn sâu sắc mới về giao hàng tự động, vốn đang gia tăng đều đặn một phần do đại dịch COVID-19, khiến hoạt động mua sắm trực tuyến gia tăng. 

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Michigan lần đầu tiên xem xét các tác động môi trường của các kịch bản giao hàng trọn gói tiên tiến cho khu dân cư dựa vào các phương tiện tự hành chạy bằng điện và khí đốt cũng như rô-bốt hai chân, với hàng hóa được vận chuyển từ các trung tâm giao hàng đến các khu vực lân cận, trước khi đến tay người tiêu dùng. cửa trước. Những tác động đó sau đó được so sánh với cách tiếp cận truyền thống của các gói hàng được giao tận tay bởi người lái xe.

Các phát hiện chỉ ra rằng robot và tự động hóa đóng góp ít hơn 20% dấu chân của gói hàng, nhưng phần lớn lượng khí thải nhà kính đến từ phương tiện. Dấu chân của gói hàng có liên quan chặt chẽ đến hệ thống truyền động của xe và tiết kiệm nhiên liệu, và việc chuyển sang xe điện đồng thời giảm cường độ carbon của điện mà chúng sử dụng có thể có tác động lớn nhất đến việc giảm dấu vết trong việc vận chuyển gói hàng. 

Nghiên cứu của các nhà nghiên cứu xoay quanh phân tích vòng đời của 12 kịch bản giao hàng ở ngoại ô, đồng thời nó cũng tính đến khí nhà kính từ việc sản xuất phương tiện và rô-bốt cũng như việc thải bỏ chúng. 

Gregory Keoleian là Giáo sư về Hệ thống bền vững được ưu đãi của Peter M. Wege tại Trường Môi trường và Tính bền vững của UM, đồng thời là giáo sư về kỹ thuật dân dụng và môi trường. 

“Chúng tôi nhận thấy rằng lượng khí thải carbon và năng lượng của việc vận chuyển bưu kiện tự động này ở các khu vực ngoại ô tương tự như các phương tiện thông thường do con người điều khiển. Keoleian cho biết những lợi thế của việc tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn thông qua tự động hóa phương tiện đã được bù đắp bằng tải điện lớn hơn từ các yêu cầu về năng lượng của phương tiện tự động.

“Đối với tất cả các hệ thống giao hàng được nghiên cứu, giai đoạn sử dụng phương tiện là yếu tố góp phần lớn nhất vào việc phát thải khí nhà kính, làm nổi bật nhu cầu sử dụng nhiên liệu ít carbon để vận chuyển bưu kiện bền vững. Ông tiếp tục: Điều cực kỳ quan trọng là khử cacbon cho lưới điện trong khi triển khai các phương tiện điện khí hóa. 

Tác động của COVID-19 đối với việc giao hàng

Có hai yếu tố thúc đẩy sự gia tăng giao hàng không tiếp xúc hiện nay: Thương mại điện tử và COVID-19. Do đó, các phương tiện tự lái và rô-bốt đang được sử dụng nhiều hơn trong quá trình này. Các công ty hàng đầu như UPS và Waymo hiện đang thử nghiệm giao hàng tự động, trong khi Ford Motor Co. và Agilitic Robotics đang thử nghiệm rô bốt đi bộ bằng hai chân có thể giao các gói hàng từ xe đến cửa trước. 

Theo Allied Market Research, thị trường giao hàng chặng cuối tự động có tiềm năng tăng lên 11.9 tỷ đô la vào năm 2030. Giao hàng chặng cuối có nghĩa là chặng cuối cùng của quá trình vận chuyển sản phẩm từ trung tâm phân phối địa phương đến khách hàng. Đây cũng là điểm thải ra nhiều carbon nhất trong chuỗi cung ứng. 

Các nghiên cứu gần đây đã gợi ý rằng các giải pháp dặm cuối tự động có thể giảm chi phí giao hàng từ 10% đến 40% ở các thành phố, nhưng vẫn còn nhiều câu hỏi xung quanh tác động môi trường của chúng.

Nghiên cứu của nhóm

Nhóm đã xem xét ba kịch bản giao hàng và bốn nền tảng phương tiện và lượng khí thải của chúng. 

Ba kịch bản giao hàng bao gồm thông thường, trong đó một người lái phương tiện đi “dặm cuối” quanh khu vực lân cận trước khi giao gói hàng; tự động hóa một phần, trong đó con người lái xe ở dặm cuối cùng và rô-bốt hoàn thành “50 feet cuối cùng” hoặc đến ngưỡng cửa; và hoàn toàn tự động, trong đó một phương tiện tự động chạy dặm cuối cùng và rô-bốt chuyển gói hàng đến tận nhà. 

Các nhà nghiên cứu đã phân tích động cơ đốt trong và hệ thống truyền động điện bằng pin cho từng tình huống. Họ đã sử dụng hai kích cỡ của phương tiện giao hàng. Một chiếc là xe van 120 khối, trong khi chiếc còn lại là loại 350 khối.

Lượng khí thải carbon nhỏ nhất, 167 gam CO2 trên mỗi gói hàng, đến từ hoạt động giao hàng thông thường bằng xe van điện nhỏ hơn. Dấu chân lớn nhất đến từ kịch bản tự động một phần với chiếc xe tải lớn hơn, chạy bằng khí đốt và rô-bốt hai chân. 

Keoleian cho biết: “Kết quả cho thấy hệ thống phân phối tự động có thể phát thải khí nhà kính trong vòng đời lớn hơn một chút so với hệ thống phân phối thông thường dành cho xe tải cỡ nhỏ, nhưng vẫn có cơ hội tiềm năng để giảm lượng khí thải đối với xe tải cỡ lớn hơn. “So với kịch bản thông thường, tự động hóa hoàn toàn dẫn đến lượng khí thải nhà kính tương tự đối với xe van chở hàng lớn chạy bằng xăng, nhưng cao hơn 10% đối với xe van chạy bằng pin nhỏ hơn.”

Theo Keoleian, không thể có một hệ thống phân phối tự động duy nhất cho tất cả các tình huống và các yếu tố khác hiện phải được nghiên cứu, bao gồm chi phí vòng đời, an toàn, tác động trực quan và tính bền vững xã hội.