Auto autonome: i robot fanno bene all'ambiente?

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Arrivano auto autonome Ecco come arriveremo in un mondo pieno di automobili senza conducenteLa guida è un'attività noiosa, pericolosa ed esigente. Potrebbe un giorno essere automatizzato dalla tecnologia automobilistica senza conducente di Google? Leggi di più . Esattamente quando qualcuno lo sa, ma dieci anni sembrano una scommessa sicura per la disponibilità del mercato di massa.

Il modo in cui usiamo le auto è sta per cambiare Il trasporto di domani: fantastiche invenzioni che possono trasformare il nostro modo di viaggiareIl corso della civiltà umana è sempre stato modellato dai trasporti. Il trasporto di domani potrebbe non risolvere tutti questi problemi, ma potrebbe risolverne alcuni - ed è importante riflettere sull'argomento ... Leggi di più . Tali cambiamenti saranno di ampia portata, dalla cultura automobilistica all'economia al tasso di mortalità globale, ma un'area che non è stata studiata in modo così dettagliato: l'impatto sull'ambiente.

Le automobili sono uno dei maggiori contribuenti alla produzione di CO2 nei paesi sviluppati e ogni cambiamento nel modo in cui utilizziamo le automobili dovrebbe essere considerato alla luce di ciò. Le auto a guida autonoma possono battere il trasporto pubblico convenzionale per efficienza? Quanto di miglioramento offrono rispetto alla normale proprietà dell'auto? Oggi esamineremo la questione dell'ecocompatibilità dei veicoli autonomi, sulla base di molte ricerche e una piccola speculazione.

Strategie di guida efficienti

Per quanto buono possa essere un guidatore umano, commettono errori e questi errori hanno un impatto sull'efficienza del carburante.

Gli umani si perdono, si bloccano nel traffico e fanno fatica a trovare parcheggio. I veicoli autonomi guideranno meglio e risparmieranno carburante. Le auto autonome possono "affollarsi", disegnando l'una dietro l'altra per ridurre la resistenza e c'è la possibilità di automatico noleggio in uno scenario di flotta, che potrebbe ridurre significativamente il numero di veicoli necessari e il carburante totale consumo.

Il solo concetto di redazione potrebbe far risparmiare il 30% del consumo di carburante per autosecondo Rocky Mountain Tech), e Il MIT suggerisce che eliminando la necessità di trovare parcheggio, oltre il 40% del consumo di carburante potrebbe essere eliminato a causa di veicoli autonomi. Potrebbero anche evitare gli ingorghi in città, il che avrebbe un enorme impatto sull'efficienza dei viaggi. Secondo l'istituto KPMG,

In un sistema di trasporto autonomo dei veicoli, i veicoli navigheranno in modo molto più efficiente rispetto agli attuali operatori umani. L'inefficienza dei veicoli a guida umana porta a una notevole congestione ad alti volumi di traffico e frequenti ingorghi. Nel suo Rapporto sulla mobilità urbana del 2011, il Texas Transportation Institute ha stimato che la congestione del traffico costa agli americani 4,8 miliardi di ore di tempo, 1,9 miliardi di galloni di combustibile sprecato (equivalente a due mesi di funzionamento del gasdotto dell'Alaska) e 101 miliardi di dollari di costi combinati di ritardo e carburante.

Car Design ecologico

Più veicoli a guida autonoma sono su strada, meno incidenti ci saranno. Ottenere la maggior parte dei driver ubriachi (la causa di 26 su 91 mortalità media giornaliera in auto negli Stati Uniti) per l'utilizzo di veicoli autonomi avrebbe un impatto enorme sulla sicurezza di guida.

A parte il vantaggio evidente di non morire, questo ha altri vantaggi inaspettati. In particolare, se il rischio di incidenti può essere ridotto abbastanza, le case automobilistiche potrebbero costruire automobili molto più leggere scartando molte caratteristiche di sicurezza tradizionali (come airbag, cinture di sicurezza e una zona di sgualcimento). Anche i costi dell'assicurazione auto diminuiranno.

Se la guida diventa sicura come volare (così sicuro che i singoli incidenti fanno notizia allo stesso modo delle catastrofi aeree), le persone possono essere molto più a loro agio guidando in auto molto più leggere e meno robuste, il che può (a sua volta) farne risparmiare moltissimo carburante.

Inoltre, poiché potresti essere in grado di convocare tutte le auto di cui hai bisogno, non è necessario che la maggior parte delle auto della flotta siano berline a cinque posti standard. Se sei disposto a costruire veicoli a due posti e ridurre al minimo peso e resistenza, puoi costruire auto prototipo a gas che ottengono 285 MPG, quasi un calo dell'80% del consumo di carburante rispetto alle migliori auto di consumo ora disponibili. Secondo un giornalista di Autos.ca che ha parlato con il team Volkswagen che ha progettato il prototipo:

Nonostante le sue dimensioni ridotte e il peso ridotto, la Volkswagen afferma che l'auto da 1 litro è sicura come un'auto sportiva GT registrata per le corse. Con l'ausilio di simulazioni di crash del computer, la vettura è stata progettata con tubi di sicurezza integrati, sensori di pressione per il controllo degli airbag e zone di sgualcitura anteriori. Il serbatoio del carburante in alluminio si trova in un'area protetta dietro i passeggeri.

Adozione di auto elettriche

In questo momento, le auto elettriche sono nella posizione scomoda di essere quasi perfette, ma il "quasi" conta davvero. Anche con l'ingegneria tradizionale dei veicoli (e molte batterie agli ioni di litio incredibilmente pesanti), moderne auto elettriche ottieni l'equivalente di 120 MPGe l'elettricità viene prodotta in modo sostanzialmente più pulito.

In termini di utilizzo complessivo di combustibili fossili, si tratta di un risparmio di circa il 50% rispetto alle automobili tradizionali di alta gamma, dato lo stesso peso di costruzione.

La Tesla Model S, un'auto completamente elettrica, ha ottenuto il punteggio più alto mai assegnato da Consumer Reports, un 99 su 100. Jake Fisher, responsabile dei test automobilistici per Consumer Reports, ha dichiarato che la sua unica preoccupazione rimasta era limitazioni di carica.:

Se potesse ricaricarsi in qualsiasi stazione di servizio in tre minuti, questa macchina segnerebbe circa 110.

Purtroppo, le auto elettriche impiegano molto più tempo a ricaricarsi rispetto alle auto a gas impiegano a fare il pieno e hanno una portata limitata per ogni carica. Ciò porta alla sfortunata verità che le auto elettriche non sono attualmente un'opzione praticabile per la maggior parte degli americani.

Anche se sono totalmente adeguati per il 95% dei viaggi che le persone fanno (facendo commissioni in città), falliscono completamente nell'ultimo cinque percento dei viaggi di lunga distanza. Trovare posti per caricare la tua auto elettrica può essere difficile e addirittura impossibile in alcuni punti.

Le auto autonome offrono alcune soluzioni a questo problema. Le auto autonome sarebbero più utili in uno scenario di flotta, in cui tutte le auto sono di proprietà di un'agenzia centrale e possono essere spedite come richiesto dagli utenti.

In questo caso, piuttosto che l'utente che deve attendere che l'auto si ricarichi, l'utente può semplicemente cambiare auto se ha superato il raggio di azione su un determinato veicolo. Se la parte passeggero dell'auto e la parte robot / motore / batteria dell'auto fossero moduli separati, questi scambi potrebbero essere effettuati in pochi secondi senza che i ciclisti debbano mai uscire.

Ciò ha tutti i vantaggi degli scambi di batterie, con il vantaggio aggiuntivo che la batteria può offrirti. Inoltre, utilizzando una flotta diversificata che include una piccola frazione di veicoli a gas, è possibile consentire viaggi in aree che non sarebbe altrimenti accessibile alle auto a guida autonoma, in particolare nei primi giorni in cui l'infrastruttura di ricarica è inferiore a disposizione.

Confronto con il trasporto pubblico

La cosa bella di tutti questi diversi potenziali risparmi è che sono per lo più indipendenti. In altre parole, tutti questi vantaggi si accumulano.

Se lo risolvi, tra l'80% di risparmio offerto dalla progettazione di microcar leggere, il 30% di risparmio dalla stesura intelligente e il 50% di risparmio si ottiene dall'uso di veicoli elettrici, si finisce con un impatto ecologico totale che è qualcosa come 14 volte meno di un moderno 60 MPG auto a benzina, un vantaggio che regge anche per la maggior parte dei viaggi a lunga distanza (supponendo che ci sia una flotta di auto con cui puoi scambiare in ogni città lungo la via). Ciò non conta molti altri piccoli vantaggi come il car pooling, la riduzione del tempo perso e del traffico e parcheggi autonomi più efficienti.

Questo soffia via ogni altra forma di transito da una frana. Gli autobus tradizionali lo sono solo cinque volte più efficiente rispetto alle auto a pieno carico con passeggeri (il che è insolito). I treni e gli aerei possono effettivamente essere peggiori delle automobili in condizioni d'uso reali. Una flotta di veicoli autonomi sarebbe probabilmente l'opzione più efficiente per spostare le persone non dite nulla della comodità di poter chiamare un robot per portarvi in ​​giro ovunque e in qualsiasi momento. Il trasporto pubblico richiede lavoro per essere utilizzato in modo efficiente e veicoli autonomi potrebbero spazzarlo via.

Quanto guidare?

Questa è davvero una buona notizia per l'ambiente. Sfortunatamente, c'è un avvertimento importante, che è che le auto a guida autonoma avranno probabilmente un impatto drammatico su quanto la gente sta guidando. Giovani, anziani e disabili saranno tutti in grado di spostarsi molto più facilmente e, sebbene sia difficile suggerire che questa sia una cosa negativa, ha anche un impatto ambientale misurabile.

La situazione è aggravata dal fatto che il risparmio in termini di consumo di carburante è anche un risparmio in dollari e non è solo il prezzo del gas. Il costo di gestione di un'auto a gas tradizionale si risolve in circa sessanta centesimi per miglio compresa la manutenzione, il costo del veicolo per tutta la sua durata e il prezzo del carburante. Al contrario, poiché le auto elettriche sono meccanicamente più semplici e non hanno altrettante parti mobili ad alta temperatura, i costi reali di gestione di auto elettriche come Nissan Leaf sono più vicini a 3,5 centesimi per miglio, di cui circa tre centesimi sono il consumo di carburante.

I veicoli elettrici richiedono meno manutenzione e durano più a lungo. Non c'è molto che puoi fare per i rimanenti costi di manutenzione, ma i costi del carburante possono essere ridotti a livelli trascurabili rispetto al costo dell'usura del veicolo. A poco più di mezzo centesimo di miglio, attraversare gli Stati Uniti (tremila miglia) costerebbe circa quindici dollari a persona. Anche tenendo conto di un forte margine di profitto, è ancora assurdamente economico.

Quei numeri reggono anche sotto sperimentazione. Un proprietario di un veicolo elettrico (dell'ActiveE, un'auto notevolmente meno efficiente della Leaf), tenuto traccia di i suoi costi di utilizzo e manutenzione dell'energia per diversi anni e, a costi elettrici del consumatore:

... mi sarebbe costato circa $ 3.000 per guidare la Active E negli ultimi 20 mesi e 57.000 miglia,

Quel tipo di riduzione dei costi reali è avrà un impatto misurabile su quanto le persone guidano. Le persone sarebbero molto più disponibili ad accettare lunghi spostamenti se sono incredibilmente a buon mercato e possono guardare Netflix mentre viaggiano.

Inoltre, in termini di viaggi su strada, immagina "macchine per dormire" - veicoli autonomi, progettati essenzialmente per essere un letto queen-size su ruote. Ciò consentirebbe agli utenti di partire venerdì sera, dormire l'intero viaggio verso la destinazione, godersi una giornata praticamente ovunque in campagna, e poi dormi per tornare a casa, riposati, domenica mattina - tutto al costo di un paio di dollari. Chiaramente, ciò avrà un profondo impatto sul numero di persone che inciampano in giornata.

Non è chiaro l'impatto che questo avrà sui tassi di guida totali, ma ci sono alcune buone notizie. Le persone già spendono ben più di un'ora al giorno guida. Anche se ogni singola persona negli Stati Uniti trascorreva dodici ore al giorno in auto, non sarebbe comunque in grado di farlo compensare la differenza di efficienza tra una flotta di auto elettriche a guida autonoma e il gas tradizionale veicoli.

Efficienza complessiva

Guardando i numeri, sembra chiaro che le auto autonome saranno una forza schiacciante per il bene ambientale.

Certo, molte di queste ottimizzazioni (in particolare i risparmi di carburante derivanti dalla rimozione dei sistemi di sicurezza dalle automobili) dipendono dall'assenza di automobili guidate dall'uomo sulla strada. O, almeno, raro. Un veicolo autonomo può proteggerti dai tuoi potenziali errori in modo molto efficace, ma può fare di meno per proteggerti da ogni altro idiota sulla strada.

Probabilmente siamo a pochi decenni dal punto in cui inizieremo a vedere la tradizionale auto a gas di proprietà privata iniziare davvero a svanire dalle strade. Quindi, per il prossimo futuro, i miglioramenti delle prestazioni saranno un po 'meno drammatici.

Tuttavia, sembra chiaro che (a lungo termine) i veicoli a guida autonoma faranno molta strada verso la realizzazione viaggiare sia più economico e più conveniente, e meno oneroso sulla biosfera e sul nostro naturale limitato risorse.

Crediti immagine: “"Guida" il telaio del camion di papà“, Di JD Hancock,“In volo“, Di Don McCullough,“La sicurezza prima"Di Toronto History