Ya sea que un robot o una persona entregue su paquete, la huella de carbono sería esencialmente la misma, según un estudio de la Universidad de Michigan que podría ayudar a informar el futuro de la entrega automatizada a medida que la pandemia impulsa un aumento dramático en las compras en línea.
Los investigadores examinaron los impactos ambientales de los escenarios de entrega de paquetes residenciales avanzados que utilizan vehículos autónomos eléctricos y de gas y robots de dos patas para transportar mercancías desde los centros de entrega a los vecindarios y luego a las puertas de entrada. Compararon esos impactos con el enfoque tradicional de un conductor humano que entrega paquetes personalmente.
Descubrieron que, si bien los robots y la automatización contribuyen con menos del 20% de la huella de un paquete, la mayoría de las emisiones de gases de efecto invernadero provienen del vehículo. El tren de potencia del vehículo y la economía de combustible son los factores clave que determinan la huella del paquete. Cambiar a vehículos eléctricos y reducir la intensidad de carbono de la electricidad con la que funcionan podría tener los mayores impactos en la entrega de paquetes sostenible, dicen los investigadores.
Su estudio es un análisis del ciclo de vida de las emisiones de gases de efecto invernadero desde la cuna hasta la tumba para 12 escenarios de entrega suburbana. Es único en el sentido de que no solo cuenta las emisiones del proceso de entrega. También cuenta los gases de efecto invernadero de la fabricación de vehículos y robots, así como de su eliminación o reciclaje al final de sus vidas.
«Descubrimos que la huella de energía y carbono de esta entrega automatizada de paquetes en áreas suburbanas era similar a la de los vehículos convencionales conducidos por humanos. Las ventajas de una mejor economía de combustible a través de la automatización de vehículos se compensaron con mayores cargas de electricidad de los requisitos de energía de los vehículos automatizados», dijo Gregory Keoleian, profesor de sistemas sostenibles de la Facultad de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la UM y profesor de ingeniería civil y ambiental.
«Para todos los sistemas de entrega estudiados, la fase de uso de vehículos es el mayor contribuyente a las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que destaca la necesidad de combustibles bajos en carbono para la entrega sostenible de paquetes. Es de vital importancia descarbonizar las redes mientras se despliegan vehículos electrificados».
Optimización de ‘la última milla’ en un creciente mercado de entrega de paquetes
La demanda de entrega sin contacto relacionada con el comercio electrónico y COVID-19 ha avivado el interés de la industria en robots y vehículos autónomos para hacer que el proceso sea más eficiente. UPS y Waymo están probando una camioneta de reparto autónoma en Arizona, por ejemplo. Ford Motor Co. y Agility Robotics están explorando un sistema que usaría un robot andante de dos patas para transportar paquetes desde la camioneta de reparto hasta la puerta. Y Amazon y FedEx se encuentran entre los que prueban drones y robots de entrega autónomos.
De hecho, el mercado de entregas automatizadas de última milla tiene el potencial de multiplicarse por siete y podría alcanzar los 11.900 millones de dólares en 2030, según Allied Market Research. La «última milla» se refiere al tramo final del viaje de un producto desde un centro de distribución local hasta el cliente. También es el eslabón más caro, más intensivo en carbono y menos eficiente desde el punto de vista energético de la cadena de suministro.
Los enfoques automatizados de última milla tienen el potencial de reducir los costos de entrega entre un 10% y un 40% en las ciudades, según han demostrado los estudios. Pero sus impactos ambientales deben explorarse antes de que se adopten ampliamente los enfoques automatizados, dicen los investigadores.
Escenarios de entrega con diferentes niveles de automatización, transmisiones y tamaños de vehículos.
El equipo evaluó las emisiones de tres escenarios de entrega y cuatro plataformas de vehículos. Los escenarios de entrega incluyen:
- Convencional, en el que un ser humano conduce el vehículo la «última milla» por el vecindario y entrega cada paquete en la puerta, también conocido como los «últimos 50 pies».
- Parcialmente automatizado, en el que un humano conduce la última milla y un robot completa los últimos 50 pies
- Totalmente automatizado, en el que un vehículo conectado y automatizado recorre la última milla y un robot lleva los paquetes a la puerta
Para cada escenario, analizaron motores de combustión interna y trenes motrices eléctricos de batería en dos tamaños de vehículos de entrega: una camioneta de aproximadamente 120 pies cúbicos del tamaño de una camioneta de carga Nissan y un modelo de 350 pies cúbicos basado en el Ford Transit completo. camioneta de carga de tamaño.
Descubrieron que la huella de carbono más pequeña (167 gramos de CO2 por paquete) provenía de la entrega convencional con la camioneta eléctrica más pequeña. Y el más grande, con 486 gramos por paquete, provino del escenario parcialmente automatizado que se basó en la camioneta más grande a gasolina y un robot de dos patas.
«Los resultados sugieren que los sistemas de entrega automatizados podrían tener emisiones de gases de efecto invernadero durante el ciclo de vida ligeramente mayores que los sistemas de entrega convencionales para camionetas de menor tamaño, pero existe una oportunidad potencial para reducir las emisiones de camionetas de mayor tamaño», dijo Keoleian. “En comparación con el escenario convencional, la automatización total da como resultado emisiones de gases de efecto invernadero similares para la camioneta de carga grande con motor de gasolina, pero un 10% más alta para la camioneta eléctrica de batería más pequeña.
Keoleian agregó que ningún sistema de entrega automatizado único se adaptará a todas las situaciones y, además del desempeño ambiental, se deberán considerar otros factores, como los costos del ciclo de vida, la seguridad, el impacto visual y los factores de sostenibilidad social, como los impactos en el empleo.