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无人机送货能改善环境吗 让我们打开

在电子商务时代,点一下鼠标就可以订购你想要的任何东西。但是要把它送到你的门口需要花很多精力。

货物从工厂运来,在仓库之间穿梭,最后用卡车运回家。这种便利的代价是环境成本——运输占美国温室气体排放的29%,其中中型和重型卡车占近四分之一。

技术使这个问题成为可能——有些人会告诉你技术可以帮助解决它。

无人机被吹捧为一种清洁、快速的方式,以满足我们对快速配送的需求。今年6月,亚马逊公司(Amazon.com Inc.)公布了其Prime Air delivery无人机的新设计,并将这一举措作为其到2030年实现一半净零碳排放量的愿景的一部分。谷歌母公司Alphabet Inc.旗下的Wing称,这项服务有助于减少温室气体排放。在联合包裹首次公开使用无人机从送货卡车的顶部空投包裹到一个家庭后,一名高管称该测试是减少联合包裹排放的“一大步”。

根据最近的两项研究,无人机送货业务确实可能比卡车更环保。但这取决于它们如何部署和部署在哪里。

他们插进去的地方

去年发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一项研究显示,小型无人机对环境的影响低于地面运输方式,包括柴油卡车、天然气驱动的卡车,甚至电动货车。但是,无人机电池需要充电,而这些能量必须来自某处。

要让无人机发挥其绿色潜力,接入清洁能源至关重要。访问因州而异,因实用程序而异。

多亏了太阳能,加州经常产生超出人们使用能力的电力。这项发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的研究得出结论称,在加州,一架小型无人机运送一磅重的包裹,与一辆柴油车相比,可以减少54%的温室气体排放。密苏里州的大部分电力都来自煤炭,同样的运输方式只会减少23%。

卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)土木与环境工程副教授、该研究的合著者科斯塔萨马拉斯(Costa Samaras)说,“当你使用低碳电力,运送小包裹时,无人机运送的每件包裹的碳足迹可能是最低的。”“让一架无人机在空中飞行,为你送去一副耳机,要比让你坐上汽油动力汽车,甚至电动汽车,开车去商店买耳机环保得多。”

测试商用无人机的公司已经在不同能源地区进行了试验。

Wing在弗吉尼亚州的克里斯汀堡经营商用无人机送货服务。堪培拉,澳大利亚;和芬兰赫尔辛基。在堪培拉,Wing几乎100%使用可再生能源,而在赫尔辛基则混合使用核能、可再生能源和化石燃料。另一方面,维吉尼亚州的能源主要是天然气和核能。他说,随着时间的推移,这三个地方的电源都越来越清洁。

仓库越少越好

无人机在空中停留的时间越长,就越有用。

但无人机的航程比卡车短得多,充电站也远不如加油站常见。

因此,快递公司将需要一个庞大的充电站网络。把这些工作站放在仓库里很容易,无论如何无人机都会去那里装载包裹。

由于我们对快速交货的渴望,全国各地的仓库正在蓬勃发展。世邦魏理仕(CBRE)去年的一项研究发现,在过去10年里,全国各地修建了10亿平方英尺的仓库,其中内陆帝国的建设热潮最为迅猛。

建立一个更广泛的仓库网络,以满足无人机的需求,将对环境产生严重影响。更多的仓库意味着更多的照明、供暖和空调系统,更不用说为飞行途中的无人机充电所需的能源,所有这些都会增加这项服务的总排放量。

无人机送货公司可以利用现有设施,而不是建造新的仓库——例如,携带食物的无人机可以从杂货店的顶部起飞。亚马逊在这方面处于有利地位,因为它已经拥有500多家全食超市(Whole Foods),而且正在试验新的食品杂货概念。

为无人机开发更高容量的电池也会有所帮助:如果无人机能飞得更远,仓库和充电器的网络密度可能会降低。(目前,无人机在美国的使用受到禁止飞越人类或超出操作者视线的规定的限制。但预计这些规定在未来几年将会放松,一些公司已经有了豁免。)

另一种选择是在运货卡车上部署无人机,当运走一些包裹时,可以简化行驶路线。卡车行驶了很长一段距离,然后从一个方向装载大量包裹,而无人机则从另一个方向运载一些包裹。然后,无人机可以与卡车会合,进行其他类似的运送,并最终返回仓库。

去年发表在《运输研究D部分》(Transportation Research Part D)杂志上的一项研究得出结论,无人机最擅长一次运送几个包裹,而卡车更擅长将大量包裹运送到人口更密集的地区。

“重要的是要记住,这些模式可以作为补充使用,”该研究的合著者、华盛顿大学(University of Washington)供应链运输和物流中心主任安妮·古德查尔德(Anne Goodchild)说。“我们不应该只是比较无人机和卡车。”

不寻常的

在城市地区,物流业已经慢慢转向了一些环保解决方案,比如亚马逊(Amazon)的储物柜,在那里,一辆汽油驱动的卡车可能会为数十名顾客递送包裹。但这种方法不一定适用于农村地区,那里的居民分布更广,卡车把包裹运送到每个门口。

研究人员说,这就是为什么无人机可以更有效地在“最后一英里”运送包裹,尤其是因为它们可以避开更少的障碍,比如电线和建筑物。

“一架无人机真的无法与在一个相当小的空间里运送100件货物的满载卡车竞争,”Goodchild说。“这些客户之间的距离越远,整合的空间越小,无人机的竞争力就越强。”

但他们不可能处理所有事情,至少一开始是这样。目前的无人机都是轻型的,这意味着它们只能在短距离内运送小而轻的包裹。

虽然无人机最终可能会改进传统的快递方式,但它们并不是解决运输业排放问题的灵丹妙药。例如,Wing的无人机可以携带重达3磅的包裹,可以代替一些去商店的行程,但不能代替送货卡车的整个路线。

“我们不期望它们取代运送大型物品的卡车,而是让它们更有效率,”Wing的巴斯在一封电子邮件中说。


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