Covid-19-pandemin förändrade hur livsmedelsbutiker gör affärer, med onlineförsäljningen ökade med mer än 50 % från 2019 till 2020 i USA.

När shoppare sökte efter säkra och bekväma sätt att få viktiga varor anpassade sig livsmedelsbutikerna för att möta ökad efterfrågan på e-handel. Små, automatiserade lager som kallas mikrouppfyllnadscenter – ofta belägna i befintliga butiker – gjorde det möjligt för livsmedelshandlare att fylla avhämtningsbeställningar snabbare, ibland inom en timme efter beställning.

Samtidigt lovar pågående framsteg med autonoma fordon, robotar och drönare att skapa nya konsumentalternativ inom en snar framtid.

Så, hur kommer alla dessa förändringar att påverka mängden klimatförändrande växthusgaser som genereras av matinköp? Vilka alternativ ger mest och minst värmefångande utsläpp, och vad kan konsumenterna göra för att minimera sitt koldioxidavtryck?

För att ta reda på det har forskare från University of Michigan och Ford Motor Co. modellerat utsläppen för en enda matkorg med 36 artiklar som transporteras till kunden via dussintals traditionella och e-handelsvägar.

Av de olika scenarierna som analyserats av forskarna producerade shopping i butik av en kund som körde en lastbil med förbränningsmotor de mest utsläppen (uttryckt som kilogram koldioxidekvivalenter), enligt studien som publicerades online den 5 augusti i tidskriften Environmental Science &Technology .

När kunderna bytte till en elektrisk sedan, SUV eller pickup för att handla i butik minskade de totala växthusgasutsläppen med 39 % till 51 % jämfört med samma förbränningsfordon, enligt studien.

Andra resultat inkluderar:

• Alla hemleveransalternativ hade lägre utsläpp än att handla i butik med ett förbränningsfordon, vilket återspeglar vikten av "last-mile" transportutsläpp, vilket hänvisar till det sista steget i leveransprocessen.

• För en enskild vara levererad till kunder som bor nära en butik med mikrouppfyllnadscenter, gav drönaren vägen med minsta utsläpp. Kroger och Walmart är bland de företag som testar drönarleverans av matvaror.

• För hela korgen med 36 artiklar gick hemleverans med en "trottoarrobot" i resväskastorlek bäst. Dessa fyra- eller sexhjuliga autonoma maskiner har en leveransräckvidd på 3 mil och testas i städer i USA, Kina och Europa men är inte allmänt tillgängliga.

• För shoppare som bor utanför leveranszonen bidrog hämtning vid trottoarkanten med en elbil sedan till lägre utsläpp. Ytterligare minskningar uppnåddes genom att handla i en livsmedelsbutik med ett mikroutfyllnadscenter och genom att kombinera matresan med andra ärenden – en praxis som kallas trip chaining.

"Denna forskning lägger grunden för att förstå effekten av e-handel på utsläpp av växthusgaser som produceras av livsmedelsförsörjningskedjan", säger seniorförfattaren Greg Keoleian, chef för Center for Sustainable Systems vid UM:s skola för miljö och hållbarhet.

"Vi betonar också den viktiga roll som konsumenter kan spela för att minska utsläppen genom användning av trip chaining och genom att göra noggrant planerade matbeställningar."

Första författaren till Environmental Science &Technology studien är Nicholas Kemp, en före detta School for Environment and Sustainability masterstudent. Andra medförfattare var flera forskare vid Ford Research and Innovation Center i Dearborn.

Studiens "basfall" involverade shopping i butik med en förbrännings-SUV. Utsläppsminskningar uppnåddes när kunder beställde online och antingen bytte till ett elfordon (utsläppsminskningar på 18 % till 42 %); handlade i butiker med ett mikrouppfyllelsecenter (16 % till 54 % rabatter); eller använda livsmedelsleveranstjänster (22 % till 65 % rabatter).

Shoppingfrekvens och resekedja var också viktiga faktorer för hushållen att beakta, enligt forskarna. Genom att halvera shoppingfrekvensen minskade utsläppen av växthusgaser med 44 %, medan trip-chaining halverade utsläppen med ungefär hälften, jämfört med basfallet.

Medan livsmedelsaffärer, inklusive Kroger, använder stora, automatiserade lager som kallas uppfyllnadscenter, har flera andra – inklusive Whole Foods, Meijer och Albertsons – investerat i mikrouppfyllnadscenter.

MFC:er kan fungera som navet i en nav-och-ek-distributionsmodell. De servar vanligtvis flera butiker, inklusive den där de finns.

MFC:er i butik fyller vanligtvis upp till 80 % av en online-livsmedelsbeställning, medan de återstående 20 % fylls av anställda som plockar varor från butikshyllorna. MFC:er används för närvarande huvudsakligen för att utföra hämtningsbeställningar som görs online.

Utsläppen av växthusgaser kopplade till matbutiksdrift delas huvudsakligen mellan belysning, kylning och HVAC-systemet (värme, ventilation och luftkonditionering). MFC:er i butik kan hjälpa till att minska dessa utsläpp med upp till 67 % eftersom de är mycket effektivare på att fylla onlinebeställningar än konventionella butiker, enligt studien.

Författarna säger att möjligheter till minskning av utsläpp som identifierats i deras studie kan kombineras med andra strategier – såsom kostomläggningar och minskningar av matsvinnet – för att vägleda koldioxidutsläppen i matsystemet som en del av globala ansträngningar för att uppnå en mellanstatlig panel för klimatförändringar och minska utsläppen. mål. + Utforska vidare

Jämföra växthusgasavtryck från online kontra traditionell shopping