Techno-economic and environmental assessment of next-generation battery-powered farming robots

方法

整合总拥有成本与生命周期评价，建模有机及常规管理下的四种作物。

发现

可变投入占成本72-90%、温室气体72-95%，机器人价值取决于减少投入与用工。

机会点

可研究自主作业精准减施投入的量化机制，并拓展至更多作物与区域情景。

在投入成本上升和劳动力短缺的背景下，在不损害生产力的前提下实现农业脱碳是一项重大挑战。自主电池驱动的农业机器人（ABARs）可通过减少对传统机械的依赖、实现更精准的投入品施用而发挥作用，但其系统层面的经济和环境表现仍不明确。本研究整合总拥有成本与生命周期评估，评估一种小型ABAR在有机和非有机管理下用于草莓、洋葱、生菜和花生从摇篮到农场 gate 的作物生产的表现。在建模情景中，基准成本较基于文献的参考范围低76%至高出17%，而温室气体排放处于或低于已报告范围。可变投入主导了两项结果，分别贡献了成本的72–90%和全球变暖影响的72–95%，其中种子、肥料和灌溉水为主要驱动因素。这些结果表明，ABAR的价值更多取决于自主作业减少投入品使用和劳动力需求的能力，而非平台本身。