消費者として、私たちは欲しいときに商品が届くことに慣れてきました。しかし、それを支えるラストマイル物流は地球に負荷をかけています。
多くの企業が、運輸部門による環境への影響を減らすため、自律走行車の活用を検討しています。
新たな研究によると、ドローンは荷物1個あたりのエネルギー消費を、他の車両に比べて最大94％削減できます。
電動カーゴバイクやその他の地上走行型自律配送ロボットは、顧客に商品を届けるエネルギー効率の高い方法になり得ると研究者らは述べています。
消費者として、私たちはすぐに届く配送に慣れてきました。ある日に商品を注文すれば、翌日には自宅に届きます。しかし、膨大な量の商品を動かす物流とその環境負荷を考えると、消費者の需要と「ラストマイル」配送のエネルギー消費のバランスを取るため、よりよい解決策が必要です。
この問題に対処するため、研究者らは「運輸部門の環境負荷を減らそうとする一方で、ラストマイル配送の需要が増加している」状況に着目しました。
カーネギーメロン大学で土木・環境工学の博士課程に在籍するチアゴ・ロドリゲス氏によると、多くの企業がラストマイル配送に自律走行車を利用することを検討しています。
「荷物の配送方法が変わることで、エネルギー消費と温室効果ガス（GHG）排出にどのような影響が生じるかを理解することに重点を置きました」とロドリゲス氏は述べています。
実験ではまず、航空機全体のエネルギー消費に影響する要因を定めました。「この分野の文献の大半はヘリコプターを対象にしています。そこで物理モデルを調整し、ラストマイル配送で想定される飛行条件を再現する実験手順を作成しました」とロドリゲス氏は述べています。
チームは、積載物の質量と総飛行時間の両方が、ドローン全体のエネルギー消費を左右する主な要因だと明らかにしました。「医療用品や電子機器など、合計価値の高い小型荷物では、クアッドコプター型ドローンの走行距離あたりのエネルギー消費は、他の輸送手段と比べてかなり低いことが示されました。」
意外にも、ドローンの速度や風速は全体のエネルギー消費にほとんど影響しなかったとロドリゲス氏は述べています。試験では、ドローンを毎秒4～12メートル（約13～39.3フィート）の速度で飛行させました。その間、風速は2～16ノットの範囲でした。
「ドローンは、荷物1個あたりのエネルギー消費を他の車両より最大94％削減できます」とロドリゲス氏は述べ、排出削減量全体は地域の電力網の電源構成に左右されると付け加えました。「電力がよりクリーンな地域ほど、小型荷物の輸送にドローンを導入するメリットが大きいでしょう。」
研究者らは小型ドローンの活用に複数の利点があると判断しましたが、ドローン配送が実現するには、運用面や規制面の課題に対処する必要があるとロドリゲス氏は認めています。
「しかし、すでにいくつかのドローン配送事業が始まっており、医療用品や食料品までもがドローンで安全に届けられています。こうした事業が、あらゆるラストマイル配送分野でドローンの活用を広げる先駆けとなっています。」
こうした事業の成功により、消費者にとってドローン配送がより魅力的になるかもしれません。ロドリゲス氏は、人々はすでにこの考えに前向きだとみています。最近の調査では、オンライン購入者の60％超が、自律配送ロボットを使って荷物を受け取るためなら追加料金を支払ってもよいと答えたといいます。
小型ドローンでは配送できない大型荷物の問題もあります。ロドリゲス氏は、電動カーゴバイクやその他の地上走行型自律配送ロボットが、こうした商品を顧客に届けるエネルギー効率の高い方法になり得ると提案しています。
この新たな研究は学術誌Patternsに掲載されています。
この研究は米国エネルギー省の資金提供を受けました。
