Carros autônomos: os robôs são bons para o meio ambiente?

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Carros autônomos estão chegando Veja como chegaremos a um mundo cheio de carros sem motoristaDirigir é uma tarefa tediosa, perigosa e exigente. Um dia, poderia ser automatizado pela tecnologia de carros sem motorista do Google? consulte Mais informação . Exatamente quando alguém sabe, mas dez anos parecem uma aposta segura para a disponibilidade no mercado de massa.

A maneira como usamos carros é vai mudar O Transporte de Amanhã: Invenções Impressionantes Que Podem Transformar Como ComutamosO curso da civilização humana sempre foi moldado pelo transporte. O transporte de amanhã pode não resolver todos esses problemas, mas pode resolver alguns - e é importante refletir sobre o assunto ... consulte Mais informação . Essas mudanças serão amplas, da cultura automobilística à economia e à taxa global de mortalidade - mas uma área que não foi investigada com tantos detalhes: o impacto no meio ambiente.

Os carros são um dos maiores contribuintes para a produção de CO2 no mundo desenvolvido, e qualquer mudança na maneira como usamos os carros deve ser considerada nessa perspectiva. Os carros autônomos podem vencer o transporte público convencional por eficiência? Quanto de melhoria eles oferecem em relação à posse regular de carros? Hoje, estaremos investigando a questão da ecologia de veículos autônomos, com base em muita pesquisa e um pouco de especulação.

Estratégias de direção eficientes

Por mais bom que seja um motorista humano, eles cometem erros, e esses erros têm um impacto na eficiência do combustível.

Os seres humanos se perdem, ficam presos no trânsito e lutam para encontrar estacionamento. Veículos autônomos dirigiam melhor e economizavam combustível. Os carros autônomos podem "reunir-se", desenhando um atrás do outro para reduzir o arrasto, e existe a possibilidade de carona em um cenário de frota, o que poderia reduzir significativamente o número de veículos necessários e o combustível total consumo.

Somente o conceito de desenho poderia economizar 30% do uso de combustível para automóveis (de acordo com a Rocky Mountain Tech) e O MIT sugere que, eliminando a necessidade de encontrar estacionamento, mais de 40% do consumo de combustível poderia ser eliminado na causa de veículos autônomos. Eles também poderiam evitar engarrafamentos na cidade, o que teria um enorme impacto na eficiência das viagens. De acordo com o instituto KPMG,

Em um sistema de transporte autônomo de veículos, os veículos navegam com muito mais eficiência do que os atuais operadores humanos. A ineficiência dos veículos movidos a humanos leva a um congestionamento considerável com altos volumes de tráfego e congestionamentos frequentes. Em seu Relatório de mobilidade urbana de 2011, o Texas Transportation Institute estimou que o congestionamento de tráfego custa aos americanos 4,8 bilhões de horas de tempo, 1,9 bilhão de galões de combustível desperdiçado (equivalente a dois meses de operação do Alaska Pipeline) e US $ 101 bilhões em atraso e custos combinados de combustível.

Design ecológico de carros

Quanto mais veículos autônomos estiverem na estrada, menos acidentes ocorrerão. A maioria dos motoristas bêbados (a causa de 26 dos 91 mortes médias diárias de carros nos EUA) ao usar veículos autônomos teriam um enorme impacto na segurança da direção.

Além do benefício obviamente de quem não está morrendo, isso tem outras vantagens inesperadas. Notavelmente, se o risco de acidente puder ser reduzido o suficiente, as empresas de automóveis poderão fabricar carros muito mais leves, descartando muitos recursos de segurança tradicionais (como airbags, cintos de segurança e uma zona de deformação). Os custos do seguro de carro também diminuiriam.

Se dirigir é tão seguro quanto voar (tão seguro que acidentes individuais tornam as notícias da mesma maneira que os desastres aéreos), as pessoas podem ficar muito mais confortáveis ​​dirigindo em carros muito mais leves e menos robustos, o que pode (por sua vez) economizar uma tremenda quantidade de combustível.

Além disso, como você pode convocar quantos carros precisar, não há necessidade real de que a maioria dos carros da frota seja sedã padrão de cinco lugares. Se você deseja construir veículos de dois lugares e minimizar o peso e o arrasto, pode construir carros protótipos de gás que 285 MPG, quase uma redução de 80% no consumo de combustível em comparação com os melhores carros de consumo atualmente disponíveis. Segundo um jornalista da Autos.ca que falou com a equipe da Volkswagen que projetou o protótipo:

Apesar de seu tamanho pequeno e peso leve, a Volkswagen diz que o carro de 1 litro é tão seguro quanto um carro esportivo GT registrado para corridas. Com o auxílio de simulações de colisão com computadores, o carro foi projetado com tubos de colisão integrados, sensores de pressão para controle de airbag e zonas de deformação frontal. Seu tanque de combustível de alumínio está localizado em uma área protegida atrás dos passageiros.

Adoção de carro elétrico

No momento, os carros elétricos estão na posição estranha de serem quase perfeitos - mas o 'quase' realmente importa. Mesmo com a engenharia tradicional de veículos (e muitas baterias de íons de lítio incrivelmente pesadas), os carros elétricos modernos obter o equivalente a 120 MPG, e a eletricidade é produzida de maneiras substancialmente mais limpas.

Em termos de uso geral de combustível fóssil, isso representa uma economia de cerca de 50% em comparação aos automóveis tradicionais de primeira linha, dado o mesmo peso de construção.

O Tesla Model S, um carro totalmente elétrico, obteve a pontuação mais alta já concedida pela Consumer Reports, 99 em 100. Jake Fisher, chefe de testes automotivos da Consumer Reports, disse que sua única preocupação restante era limitações de cobrança.:

Se pudesse recarregar em qualquer posto de gasolina em três minutos, este carro chegaria a 110.

Infelizmente, os carros elétricos demoram muito mais para recarregar do que os carros a gás, e têm um alcance limitado em cada carga. Isso leva à infeliz verdade de que os carros elétricos não são atualmente uma opção viável para a maioria dos americanos.

Mesmo sendo totalmente adequados para 95% das viagens que as pessoas fazem (fazendo compras na cidade), elas falham completamente nos últimos cinco por cento das viagens de longa distância pelo país. Encontrar lugares para carregar seu carro elétrico pode ser difícil e absolutamente impossível em alguns lugares.

Os carros autônomos oferecem algumas soluções para esse problema. Carros autônomos seriam mais úteis em um cenário de frota, no qual todos os carros pertencem a uma agência central e podem ser despachados conforme exigido pelos usuários.

Nesse caso, em vez de o usuário ter que esperar a recarga do carro, ele poderia trocar de carro se ultrapassasse o alcance de um veículo em particular. Se a parte do passageiro do carro e a parte do robô / motor / bateria do carro fossem módulos separados, essas trocas poderiam ser feitas em alguns segundos, sem que os pilotos tivessem que sair.

Isso tem todas as vantagens de trocas de bateria, com a vantagem adicional de que a bateria pode chegar até você. Além disso, usando uma frota diversificada que inclui uma pequena fração de veículos movidos a gás, você pode permitir viagens para áreas que caso contrário, não seria acessível a carros autônomos, principalmente nos primeiros dias em que a infraestrutura de cobrança é menos acessível.

Comparação com o transporte público

O bom de todas essas diferentes economias em potencial é que elas são em sua maioria independentes. Em outras palavras, todos esses benefícios se acumulam.

Se você trabalhar com isso, entre as economias de 80% oferecidas pelo design de microcarros leves, as economias de 30% de desenho inteligente e as economias de 50% você obtém o uso de veículos elétricos, acaba com um impacto ecológico total que é algo como 14 vezes menos que um MPG moderno de 60 carro a gasolina, um benefício que vale até para a maioria das viagens de longa distância (supondo que exista uma frota de carros com a qual você possa trocar em cada cidade o caminho). Isso não inclui muitos outros pequenos benefícios, como estacionamento de carros, menos tempo perdido e no trânsito e estacionamentos autônomos mais eficientes.

Isso acaba com todas as outras formas de trânsito por um deslizamento de terra. Os ônibus tradicionais são apenas cinco vezes mais eficiente do que carros quando totalmente carregados com passageiros (o que é incomum). Trens e aviões podem ser piores que carros sob condições de uso do mundo real. Uma frota de veículos autônomos provavelmente seria a opção mais eficiente para transportar pessoas, não diga nada da conveniência de poder convocar um robô para transportá-lo por qualquer lugar a qualquer momento. O transporte público exige trabalho para ser usado com eficiência, e veículos autônomos podem acabar com isso.

Quanto dirige?

Todas essas são realmente boas notícias para o meio ambiente. Infelizmente, existe uma grande ressalva, que é a de que os carros autônomos provavelmente terão um impacto dramático sobre quanto as pessoas estão dirigindo. Jovens, idosos e deficientes poderão se locomover com muito mais facilidade e, embora seja difícil sugerir que isso é uma coisa ruim, também tem uma pegada ambiental mensurável.

A situação se agrava porque a economia em eficiência de combustível também economiza em dólares, e não é apenas o preço do gás. O custo de operação de um carro a gás tradicional resulta em cerca de sessenta centavos por milha incluindo manutenção, o custo do veículo durante sua vida útil e o preço do combustível. Por outro lado, como os carros elétricos são mecanicamente mais simples e não possuem tantas peças móveis de alta temperatura, o custo real da operação de carros elétricos como o Nissan Leaf está mais próximo 3,5 centavos por milha, dos quais cerca de três centavos são o consumo de combustível.

Veículos elétricos exigem menos manutenção e duram mais. Não há muito o que se fazer sobre os custos de manutenção restantes, mas os custos de combustível podem ser reduzidos a níveis insignificantes em comparação com o custo de desgaste do veículo. A pouco mais de meio centavo por milha, atravessar os Estados Unidos (três mil milhas) custaria cerca de quinze dólares por pessoa. Mesmo considerando uma margem de lucro alta, isso ainda é absurdamente barato.

Esses números também se mantêm sob experimentação. Um proprietário de veículo elétrico (do ActiveE, um carro consideravelmente menos eficiente que o Leaf), mantido o controle de seus custos de uso e manutenção de energia por vários anos e, com custos de energia elétrica para o consumidor:

... custaria cerca de US $ 3.000 para dirigir o Active E nos últimos 20 meses e 57.000 milhas,

Esse tipo de redução no custo real é terá um impacto mensurável na quantidade de pessoas que dirigem. As pessoas estariam muito mais dispostas a aceitar longas viagens se forem incrivelmente baratas e puderem assistir à Netflix enquanto viajam.

Além disso, em termos de viagens, imagine “carros dorminhocos” - veículos autônomos, projetados essencialmente para serem uma cama queen-size sobre rodas. Isso permitiria que os usuários partissem na noite de sexta-feira, dormissem a jornada inteira até o destino, desfrutassem de um dia praticamente em qualquer lugar no país, e depois durma a viagem de volta e esteja em casa, bem descansado, no domingo de manhã - tudo pelo custo de duas dólares. Claramente, isso terá um impacto profundo no número de pessoas que viajam diariamente.

Não está claro quanto impacto isso terá nas taxas totais de direção - mas há boas notícias. As pessoas já gastam bem mais de uma hora por dia dirigindo. Mesmo se todas as pessoas nos EUA passassem doze horas por dia em um carro, elas ainda não seriam capazes de compensar a diferença de eficiência entre uma frota de carros elétricos autônoma e o gás tradicional veículos.

Eficiência geral

Olhando para os números, parece claro que os carros autônomos serão uma força esmagadora para o bem ambiental.

É verdade que muitas dessas otimizações (principalmente a economia de combustível na remoção de sistemas de segurança dos carros) dependem da ausência de carros movidos a humanos na estrada. Ou, pelo menos, raro. Um veículo autônomo pode protegê-lo de seus próprios erros em potencial de maneira muito eficaz, mas pode fazer menos para protegê-lo de qualquer outro idiota na estrada.

Provavelmente estamos a algumas décadas do ponto em que começaremos a ver o carro tradicional movido a gás de propriedade privada realmente começar a desaparecer das ruas. Portanto, no futuro próximo, os ganhos de desempenho serão um pouco menos dramáticos.

Ainda assim, parece claro que (a longo prazo) os veículos autônomos vão percorrer um longo caminho para tornar viajar ao mesmo tempo mais barato e mais conveniente, e menos oneroso na biosfera e em nossos recursos naturais limitados Recursos.

Créditos da imagem: ""Dirigindo" a estrutura do caminhão do pai", De JD Hancock,"Em Vôo", De Don McCullough,"Segurança primeiro”Por Toronto History