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无人机“快递”实现大规模减排

来源:中国科学报2022-08-15 10:46

  无人机可以将包裹直接送到家门口,这种更环保的做法有望替代传统运输方式。

  一项比较各种“最后1英里”运输方式对环境影响的研究发现,无人机运送每个包裹的温室气体排放量比柴油卡车低84%。与卡车相比,无人机运送每个包裹消耗的能量也减少了94%。这项研究发表在8月5日出版的《模式》杂志上,表明使用无人机运送药物和其他小物品可以减少产品运输对环境的影响。

  在美国,货运占运输相关温室气体排放量的1/3以上。为了减少对环境的影响,亚马逊等大公司一直在尝试使用无人机和机器人运送包裹。

  在新冠肺炎大流行期间,人们对这一想法的兴趣更加浓厚。2020年中进行的一项调查发现,超过60%的人愿意为机器人运送包裹支付额外费用。卡内基·梅隆大学的交通研究员、这项新研究的合著者Thiago Rodrigues说,这在一定程度上是为了避免感染。而另一个激励因素是,自动送货通常比等待卡车送货更快。

  威斯康星大学运输研究员张娟(音)说,随着技术进步,在不久的将来,无人机运输可能会变得更加普遍。“因此,我们需要对无人机的能源消耗进行更多的研究。”

  Rodrigues和同事进行了这样一项研究。该小组将重量不超过0.5公斤的包裹附在四旋翼无人机上,并以每秒4~12米的速度飞行。由此,研究人员能确定无人机需要多少能量,以及为无人机电池充电时产生的温室气体数量。

  研究结果表明,无人机对环境的影响在一定程度上取决于它在哪里充电。例如,在美国中西部,发电的碳密集程度高于纽约。但无论在哪个地区,在运送小包裹时,无人机对环境的影响都比柴油和电动卡车小得多:无人机每公里的温室气体排放量大约是柴油或电力驱动的中型卡车的2%。该研究还发现,电动自行车运送每个包裹消耗的能量比无人机更少。

  Rodrigues说,使用无人机运送轻量级包裹和使用其他电动车辆运送大型物品可以大幅降低该行业的能源成本。但他警告说,大多数无人机一次只能携带一个包裹,因此它们在运送多个包裹时的能效可能低于一辆卡车。不过,即使存在这种不确定性,比较无人机和其他运输方式的能源使用还是很有益处的。

  “我们向客户交付商品的方式正在迅速改变。”Rodrigues说,“我们的研究表明,转向自动驾驶车辆可以为‘最后1英里’的配送提供一种非常有效和可持续的方法。”(李木子)

[ 责编:谢芸 ]
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