I e-handelns tid, det tar ett enda klick för att beställa allt du vill ha. Men det tar mycket energi att få den till din dörr.

Varor skickas från fabriker, skjutsade mellan lager och slutligen lastbil till ditt hem. Denna bekvämlighet har en miljökostnad – transporter står för 29 % av USA:s utsläpp av växthusgaser, med medel- och tunga lastbilar som står för nästan en fjärdedel av detta.

Tekniken möjliggör detta problem – och vissa kommer att säga att tekniken kan hjälpa dig att lösa det.

Drönare har utpekats som en ren, snabbt sätt att tillfredsställa vår efterfrågan på snabba leveranser. När Amazon.com Inc. avtäckte en ny design i juni för sin Prime Air-leveransdrönare, det utformade initiativet som en del av sin vision att göra hälften av sina leveranser till netto nollutsläpp till 2030. Wing, en division av Googles moderbolag Alphabet Inc., tillkännagav sin tjänst som hjälpsam för att minska utsläppen av växthusgaser. Efter att UPS först offentligt flög en drönare från toppen av en lastbil för att lämna ett paket i ett hem, en chef kallade testet för ett "stort steg" mot att minska UPS:s utsläpp.

Drönarleveransverksamhet kan verkligen vara mer miljövänlig än lastbilar, enligt två färska studier. Men det beror på hur och var de sätts in.

Var de ansluter

Små drönare har en lägre miljöpåverkan än markbaserade leveransmetoder, inklusive diesellastbilar, lastbilar som drivs av naturgas eller till och med elektriska skåpbilar, enligt en studie som publicerades förra året i Naturkommunikation . Men drönarbatterier måste laddas, och den kraften måste komma någonstans ifrån.

För att drönare ska leva upp till sin gröna potential, Att ansluta till rena strömkällor är avgörande. Tillgången varierar från stat till stat och från verktyg till verktyg.

Tack vare solenergi, Kalifornien genererar ofta mer el än vad människor kan använda. Studien i Naturkommunikation drog slutsatsen att ett paket på ett pund levererat av en liten drönare i Kalifornien skulle minska utsläppen av växthusgaser med 54 % jämfört med en diesellastbil. Samma leverans i Missouri, som får det mesta av sin elektricitet från kol, skulle resultera i en minskning med bara 23 %.

"När du har låg koldioxidutsläpp och du flyttar små paket, drönare kan ha det lägsta koldioxidavtrycket per levererat paket, sa Costa Samaras, docent i civil- och miljöteknik vid Carnegie Mellon University och medförfattare till studien. "Det är mycket grönare att ha en drönare som flyger genom luften för att ge dig en uppsättning hörlurar än att du sätter dig i din bensindrivna bil eller till och med din elbil och kör till affären och hämtar den."

Företag som testar kommersiella drönare experimenterar redan i regioner med olika kraftkällor.

Wing driver kommersiell leverans av drönare i Christiansburg, Va .; Canberra, Australien; och Helsingfors, Finland. I Canberra, Wing drivs av nästan 100 % förnybar energi, medan Helsingfors använder en blandning av kärnenergi, förnybar energi och fossila bränslen, sa Jonathan Bass, Wings chef för marknadsföring och kommunikation. Virginia, å andra sidan, drivs till övervägande del av naturgas och kärnkraft. Alla tre platsernas strömkällor blir renare med tiden, han sa.

Färre lager, desto bättre

Ju längre en drönare kan stanna i luften och leverera paket, desto mer användbart är det.

Men drönare har mycket kortare räckvidd än lastbilar, och laddstationer är mycket mindre vanliga än bensinstationer.

Så leveransföretag kommer att behöva ett stort nätverk av laddstationer. Det är lätt att placera dessa stationer i lager, vart drönarna ändå går för att ladda upp på paket.

På grund av vår önskan om snabba leveranser, nationen ser redan en lagerboom. En miljard kvadratfot lageryta byggdes över hela landet under det senaste decenniet, med en stor boom i Inland Empire, en CBRE-studie som hittades förra året.

Att bygga ett bredare nätverk av lager för att tillgodose drönarnas behov skulle få allvarliga miljömässiga återverkningar. Fler lager innebär mer belysning, värme- och luftkonditioneringssystem, för att inte tala om energin som krävs för att ladda drönare mellan flygningar, som alla bidrar till de totala utsläppen från tjänsten.

Istället för att bygga nya lager, drönarleveransföretag skulle kunna använda befintliga anläggningar – t.ex. drönare som bär mat kan lyfta från toppen av en mataffär. Amazon skulle vara väl positionerat för att göra det, eftersom det redan har mer än 500 Whole Foods-butiker och experimenterar med nya livsmedelskoncept.

Att utveckla batterier med högre kapacitet för drönare kan också hjälpa:om drönare kunde flyga längre, nätverket av lager och laddare kan vara mindre tätt. (För närvarande, användning av drönare i USA begränsas av regler mot flygning över människor eller utanför operatörens synfält. Men de reglerna förväntas lossna under de kommande åren, och vissa företag har redan undantag.)

Ett annat alternativ är att använda drönare från lastbilar när man tar bort några paket kan effektivisera en körväg. Lastbilen täcker en stor del av sträckan – sedan tar en stor last med paket åt ena sidan medan en drönare bär några åt andra hållet. Då kan drönaren möta upp lastbilen för att göra andra sådana leveranser och så småningom återlämnas till lagret.

En studie som publicerades förra året i tidskriften Transportation Research Part D drog slutsatsen att drönare är bäst på att leverera några paket åt gången, medan lastbilar är bättre på att ta stora mängder till mer tätbebyggda områden.

"Det är viktigt att komma ihåg att dessa lägen kan användas som komplement, sa Anne Goodchild, en medförfattare till studien och chef för leveranskedjans transport- och logistikcenter vid University of Washington. "Vi ska inte bara jämföra drönare mot lastbilar."

Utanför stigen

Logistikbranschen har gått mot några miljövänliga lösningar i stadsområden, som Amazon Lockers, där en enda bensindriven lastbil kan lämna paket till dussintals kunder. Men den metoden fungerar inte nödvändigtvis på landsbygden, där invånarna är mer utspridda och lastbilar transporterar paket till varje tröskel.

Det är där drönare kan vara ett mer effektivt sätt att bära paket på den "sista milen" i leveransen, forskare säger, särskilt eftersom det finns färre hinder – som kraftledningar och byggnader – för dem att undvika.

"En drönare kan inte riktigt konkurrera med en mycket full lastbil som gör 100 leveranser på ett ganska litet utrymme, " sa Goodchild. "Ju längre ifrån varandra dessa kunder är, desto mindre utrymme för konsolidering, desto mer konkurrenskraftig kan en drönare vara."

Men de kommer inte att kunna hantera allt, åtminstone inledningsvis. Den nuvarande skörden av drönare som är tänkt för leveransservice är lätt, vilket betyder att de bara kan bära små, lätta paket över korta sträckor.

Även om drönare kan komma att förbättra de traditionella sätten att leverera paket, de är inte en silverkula för att övervinna transportindustrins utsläppsproblem. Till exempel, Wings drönare kan bära paket på upp till 3 pund, vilket kan ersätta vissa resor till butiken men inte en lastbils hela rutt.

"Vi förväntar oss inte att de ska ersätta leveransbilar för leverans av större föremål, utan snarare för att göra dem mer effektiva, "Wing's Bass sa i ett mejl.

Drönarleverans är inte bara en gimmick – företag kommer att använda det i stor utsträckning om det sparar pengar, sa Tyler Reeb, chef för forskning och arbetskraftsutveckling vid Centrum för internationell handel och transport, baserad på Cal State Long Beach.

"Det är mer en beräkning av risk och kostnad, med miljöfördelar som en trevlig biprodukt, " han sa.

©2019 Los Angeles Times
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.