science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Kunnen bezorgingen met drones het milieu helpen? Laten we dat uitpakken

Krediet:CC0 Publiek Domein

In het tijdperk van e-commerce, het duurt een enkele klik om alles te bestellen wat je maar wilt. Maar het kost veel energie om het bij je aan de deur te krijgen.

Items worden verzonden vanuit fabrieken, vervoerd tussen magazijnen en uiteindelijk naar uw huis vervoerd. Dit gemak brengt een milieukost met zich mee:transport is verantwoordelijk voor 29% van de Amerikaanse uitstoot van broeikasgassen, waarbij middelzware en zware vrachtwagens bijna een kwart daarvan voor hun rekening nemen.

Technologie maakt dit probleem mogelijk - en sommigen zullen je vertellen dat technologie kan helpen het op te lossen.

Drones zijn aangeprezen als een schone, snelle manier om aan onze vraag naar snelle leveringen te voldoen. Toen Amazon.com Inc. in juni een nieuw ontwerp voor zijn Prime Air-bezorgdrone onthulde, het kaderde het initiatief als onderdeel van zijn visie om tegen 2030 de helft van zijn zendingen CO2-neutraal te maken. Wing, een divisie van het moederbedrijf Alphabet Inc. van Google, kondigde zijn dienst aan als nuttig bij het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen. Nadat UPS voor het eerst publiekelijk een drone vanaf de bovenkant van een bestelwagen liet vliegen om een ​​pakket thuis af te leveren, een leidinggevende noemde de test een "grote stap" in de richting van het verminderen van de uitstoot van UPS.

Bezorgactiviteiten met drones kunnen inderdaad milieuvriendelijker zijn dan vrachtwagens, volgens twee recente onderzoeken. Maar dat hangt af van hoe en waar ze worden ingezet.

Waar ze inpluggen?

Kleine drones hebben een lagere impact op het milieu dan leveringsmethoden op de grond, inclusief dieselvrachtwagens, vrachtwagens aangedreven door aardgas of zelfs elektrische bestelwagens, volgens een onderzoek dat vorig jaar werd gepubliceerd in Natuurcommunicatie . Maar drone-batterijen moeten worden opgeladen, en die kracht moet ergens vandaan komen.

Voor drones om hun groene potentieel waar te maken, aansluiten op schone stroombronnen is van vitaal belang. De toegang varieert van staat tot staat en van hulpprogramma tot hulpprogramma.

Dankzij zonne-energie, Californië wekt vaak meer elektriciteit op dan mensen kunnen gebruiken. De studie in Natuurcommunicatie concludeerde dat een pakket van één pond, afgeleverd door een kleine drone in Californië, de uitstoot van broeikasgassen met 54% zou verminderen in vergelijking met een dieselvrachtwagen. Dezelfde levering in Missouri, die het grootste deel van zijn elektriciteit uit steenkool haalt, zou resulteren in een reductie van slechts 23%.

"Als je koolstofarme elektriciteit hebt en je kleine pakketten verplaatst, drones kunnen de laagste CO2-voetafdruk hebben per afgeleverd pakket, " zei Costa Samaras, universitair hoofddocent civiele en milieutechniek aan de Carnegie Mellon University en een co-auteur van de studie. "Het is veel groener om een ​​drone door de lucht te laten vliegen om je een koptelefoon te bezorgen dan om in je benzineauto of zelfs je elektrische auto te stappen en naar de winkel te rijden om hem te halen."

Bedrijven die commerciële drones testen, experimenteren al in regio's met verschillende stroombronnen.

Wing exploiteert commerciële drone-bezorgservice in Christiansburg, va.; Canberra, Australië; en Helsinki, Finland. In Canberra, Wing wordt aangedreven door bijna 100% hernieuwbare energie, terwijl Helsinki een mix van kernenergie gebruikt, hernieuwbare energie en fossiele brandstoffen, zei Jonathan Bas, Wing's hoofd marketing en communicatie. Virginia, anderzijds, wordt voornamelijk aangedreven door aardgas en kernenergie. De stroombronnen van alle drie de locaties worden in de loop van de tijd schoner, hij zei.

Hoe minder magazijnen, des te beter

Hoe langer een drone in de lucht kan blijven en pakketten kan afleveren, hoe nuttiger het is.

Maar drones hebben een veel kleiner bereik dan vrachtwagens, en laadstations komen veel minder vaak voor dan benzinestations.

Bezorgbedrijven hebben dus een uitgebreid netwerk van laadstations nodig. Het is gemakkelijk om die stations in magazijnen te plaatsen, waar de drones toch heen gaan om pakketten in te laden.

Vanwege onze wens voor snelle leveringen, de natie ziet al een magazijnhausse. In de afgelopen tien jaar is in het hele land een miljard vierkante meter aan magazijnruimte gebouwd, met een grote hausse in het Inland Empire, een vorig jaar gevonden CBRE-onderzoek.

Het bouwen van een breder netwerk van magazijnen om aan de behoeften van drones te voldoen, zou ernstige gevolgen hebben voor het milieu. Meer magazijnen betekent meer verlichting, verwarmings- en airconditioningsystemen, om nog maar te zwijgen van de energie die nodig is om drones tussen vluchten op te laden, die allemaal bijdragen aan de totale uitstoot van de service.

In plaats van nieuwe magazijnen te bouwen, drone-bezorgbedrijven zouden gebruik kunnen maken van bestaande faciliteiten, bijvoorbeeld drones die voedsel vervoeren, kunnen opstijgen vanaf de bovenkant van een supermarkt. Amazon zou goed gepositioneerd zijn om dat te doen, want het heeft al meer dan 500 Whole Foods-winkels en experimenteert met nieuwe supermarktconcepten.

Het ontwikkelen van batterijen met een hogere capaciteit voor drones kan ook helpen:als drones verder zouden kunnen vliegen, het netwerk van magazijnen en opladers kan minder dicht zijn. (Momenteel, het gebruik van drones in de Verenigde Staten wordt beperkt door regels tegen vliegen over mensen of buiten het gezichtsveld van de operator. Maar de verwachting is dat die regels de komende jaren zullen versoepelen, en sommige bedrijven hebben al vrijstellingen.)

Een andere optie is het inzetten van drones van bestelwagens wanneer het verwijderen van een paar pakketten een rijroute kan stroomlijnen. De vrachtwagen legt een groot deel van de afstand af - neemt dan een grote lading pakketten mee, terwijl een drone de andere vervoert. Vervolgens kan de drone de vrachtwagen ontmoeten om andere dergelijke leveringen te doen en uiteindelijk worden teruggebracht naar het magazijn.

Een studie die vorig jaar in het tijdschrift Transportation Research Part D werd gepubliceerd, concludeerde dat drones het beste zijn in het afleveren van een paar pakketten tegelijk, terwijl vrachtwagens beter in staat zijn om grote hoeveelheden naar dichterbevolkte gebieden te brengen.

"Het is belangrijk om te onthouden dat deze modi als aanvulling kunnen worden gebruikt, " zei Anne Goodchild, een co-auteur van de studie en directeur van het supply chain transport en logistiek centrum aan de Universiteit van Washington. "We moeten drones niet alleen vergelijken met vrachtwagens."

Buiten de gebaande paden

De logistieke sector is begonnen met een aantal milieubewuste oplossingen in stedelijke gebieden, zoals Amazon Lockers, waar een enkele vrachtwagen op gas pakketten zou kunnen afgeven voor tientallen klanten. Maar die aanpak werkt niet per se op het platteland, waar bewoners meer verspreid zijn en vrachtwagens pakketten naar elke drempel brengen.

Dat is waar drones een efficiëntere manier kunnen zijn om pakketten op de "laatste mijl" van bezorging te vervoeren, onderzoekers zeggen, vooral omdat er minder obstakels zijn - zoals hoogspanningskabels en gebouwen - die ze moeten vermijden.

"Een drone kan niet echt concurreren met een zeer volle vrachtwagen die 100 leveringen doet in een vrij kleine ruimte, "Zei Goodchild. "Hoe verder die klanten uit elkaar staan, hoe minder ruimte voor consolidatie, hoe competitiever een drone kan zijn."

Maar ze kunnen niet alles aan, althans aanvankelijk. De huidige oogst van drones voor bezorgservice is lichtgewicht, wat betekent dat ze alleen kleine, lichte pakketten over korte afstanden.

Hoewel drones uiteindelijk de traditionele manieren om pakketten te bezorgen kunnen verbeteren, ze zijn geen wondermiddel om het emissieprobleem van de transportindustrie op te lossen. Bijvoorbeeld, De drones van Wing kunnen pakketten tot 3 pond vervoeren, die enkele ritjes naar de winkel zou kunnen vervangen, maar niet de hele route van een bestelwagen.

"We verwachten niet dat ze bestelwagens zullen vervangen voor levering van grotere artikelen, maar om ze efficiënter te maken, " zei Wing's Bass in een e-mail.

Bezorging met een drone is niet alleen een gimmick - bedrijven zullen het op grote schaal gebruiken als het geld bespaart, zei Tyler Reeb, directeur onderzoek en personeelsontwikkeling bij het Centrum voor Internationale Handel en Transport, gevestigd in Cal State Long Beach.

"Het is meer een berekening van risico en kosten, met milieuvoordelen als mooi bijproduct, " hij zei.

©2019 Los Angeles Times
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.