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無人機送貨能改善環境嗎 讓我們打開

在電子商務時代,點一下鼠標就可以訂購你想要的任何東西。但是要把它送到你的門口需要花很多精力。

貨物從工廠運來,在倉庫之間穿梭,最后用卡車運回家。這種便利的代價是環境成本——運輸占美國溫室氣體排放的29%,其中中型和重型卡車占近四分之一。

技術使這個問題成為可能——有些人會告訴你技術可以幫助解決它。

無人機被吹捧為一種清潔、快速的方式,以滿足我們對快速配送的需求。今年6月,亞馬遜公司(Amazon.com Inc.)公布了其Prime Air delivery無人機的新設計,并將這一舉措作為其到2030年實現一半凈零碳排放量的愿景的一部分。谷歌母公司Alphabet Inc.旗下的Wing稱,這項服務有助于減少溫室氣體排放。在聯合包裹首次公開使用無人機從送貨卡車的頂部空投包裹到一個家庭后,一名高管稱該測試是減少聯合包裹排放的“一大步”。

根據最近的兩項研究,無人機送貨業務確實可能比卡車更環保。但這取決于它們如何部署和部署在哪里。

他們插進去的地方

去年發表在《自然通訊》(Nature Communications)雜志上的一項研究顯示,小型無人機對環境的影響低于地面運輸方式,包括柴油卡車、天然氣驅動的卡車,甚至電動貨車。但是,無人機電池需要充電,而這些能量必須來自某處。

要讓無人機發揮其綠色潛力,接入清潔能源至關重要。訪問因州而異,因實用程序而異。

多虧了太陽能,加州經常產生超出人們使用能力的電力。這項發表在《自然通訊》(Nature Communications)雜志上的研究得出結論稱,在加州,一架小型無人機運送一磅重的包裹,與一輛柴油車相比,可以減少54%的溫室氣體排放。密蘇里州的大部分電力都來自煤炭,同樣的運輸方式只會減少23%。

卡耐基梅隆大學(Carnegie Mellon University)土木與環境工程副教授、該研究的合著者科斯塔薩馬拉斯(Costa Samaras)說,“當你使用低碳電力,運送小包裹時,無人機運送的每件包裹的碳足跡可能是最低的。”“讓一架無人機在空中飛行,為你送去一副耳機,要比讓你坐上汽油動力汽車,甚至電動汽車,開車去商店買耳機環保得多。”

測試商用無人機的公司已經在不同能源地區進行了試驗。

Wing在弗吉尼亞州的克里斯汀堡經營商用無人機送貨服務。堪培拉,澳大利亞;和芬蘭赫爾辛基。在堪培拉,Wing幾乎100%使用可再生能源,而在赫爾辛基則混合使用核能、可再生能源和化石燃料。另一方面,維吉尼亞州的能源主要是天然氣和核能。他說,隨著時間的推移,這三個地方的電源都越來越清潔。

倉庫越少越好

無人機在空中停留的時間越長,就越有用。

但無人機的航程比卡車短得多,充電站也遠不如加油站常見。

因此,快遞公司將需要一個龐大的充電站網絡。把這些工作站放在倉庫里很容易,無論如何無人機都會去那里裝載包裹。

由于我們對快速交貨的渴望,全國各地的倉庫正在蓬勃發展。世邦魏理仕(CBRE)去年的一項研究發現,在過去10年里,全國各地修建了10億平方英尺的倉庫,其中內陸帝國的建設熱潮最為迅猛。

建立一個更廣泛的倉庫網絡,以滿足無人機的需求,將對環境產生嚴重影響。更多的倉庫意味著更多的照明、供暖和空調系統,更不用說為飛行途中的無人機充電所需的能源,所有這些都會增加這項服務的總排放量。

無人機送貨公司可以利用現有設施,而不是建造新的倉庫——例如,攜帶食物的無人機可以從雜貨店的頂部起飛。亞馬遜在這方面處于有利地位,因為它已經擁有500多家全食超市(Whole Foods),而且正在試驗新的食品雜貨概念。

為無人機開發更高容量的電池也會有所幫助:如果無人機能飛得更遠,倉庫和充電器的網絡密度可能會降低。(目前,無人機在美國的使用受到禁止飛越人類或超出操作者視線的規定的限制。但預計這些規定在未來幾年將會放松,一些公司已經有了豁免。)

另一種選擇是在運貨卡車上部署無人機,當運走一些包裹時,可以簡化行駛路線。卡車行駛了很長一段距離,然后從一個方向裝載大量包裹,而無人機則從另一個方向運載一些包裹。然后,無人機可以與卡車會合,進行其他類似的運送,并最終返回倉庫。

去年發表在《運輸研究D部分》(Transportation Research Part D)雜志上的一項研究得出結論,無人機最擅長一次運送幾個包裹,而卡車更擅長將大量包裹運送到人口更密集的地區。

“重要的是要記住,這些模式可以作為補充使用,”該研究的合著者、華盛頓大學(University of Washington)供應鏈運輸和物流中心主任安妮·古德查爾德(Anne Goodchild)說。“我們不應該只是比較無人機和卡車。”

不尋常的

在城市地區,物流業已經慢慢轉向了一些環保解決方案,比如亞馬遜(Amazon)的儲物柜,在那里,一輛汽油驅動的卡車可能會為數十名顧客遞送包裹。但這種方法不一定適用于農村地區,那里的居民分布更廣,卡車把包裹運送到每個門口。

研究人員說,這就是為什么無人機可以更有效地在“最后一英里”運送包裹,尤其是因為它們可以避開更少的障礙,比如電線和建筑物。

“一架無人機真的無法與在一個相當小的空間里運送100件貨物的滿載卡車競爭,”Goodchild說。“這些客戶之間的距離越遠,整合的空間越小,無人機的競爭力就越強。”

但他們不可能處理所有事情,至少一開始是這樣。目前的無人機都是輕型的,這意味著它們只能在短距離內運送小而輕的包裹。

雖然無人機最終可能會改進傳統的快遞方式,但它們并不是解決運輸業排放問題的靈丹妙藥。例如,Wing的無人機可以攜帶重達3磅的包裹,可以代替一些去商店的行程,但不能代替送貨卡車的整個路線。

“我們不期望它們取代運送大型物品的卡車,而是讓它們更有效率,”Wing的巴斯在一封電子郵件中說。


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