The environmental sustainability of air advanced mobility drones: an empirical assessment considering the transportation of medical supplies

The thesis investigates the environmental sustainability of adopting drones for medical supplies delivery. Given the swift progress in the commercial drone technology, exploiting drones in the context of last-mile delivery presents numerous opportunities to enhance service flexibility, shorten delivery times, and reducing both energy consumption and CO2 emissions. The aim is to assess the advantages and disadvantages of integrating drones into last-mile delivery systems for medical care transportation, focusing on CO2 emissions, a key sustainability factor. The thesis employs real case-studies to develop a CO2 level calculator model to assess the sustainability of integrating drones in medical goods delivery services. Two different scenarios of urgent delivery are considered: one is an extra urban delivery from a hub to a medical facility, the other is an intra-hospital shipment scenario between a laboratory and the hospital. By comparing the existing vehicle-based delivery scenario with a drone-assisted one, results show that using the aircraft can reduce considerably the level of CO2 emissions. They therefore provide a valuable indication to assess the overall viability of a last-mile, drone-based delivery, to be considered together with factors such as regulation, technological, and financial constraints.

La tesi indaga la sostenibilità ambientale dell'adozione di droni per il trasporto in ambito medicale. Dati i rapidi progressi nella tecnologia dei droni commerciali, sfruttare i velivoli nel contesto della consegna dell'ultimo miglio presenta numerose opportunità per migliorare la flessibilità del servizio, ridurre dei tempi di consegna e limitare il dispendio di energia e di emissioni di CO2. L'obiettivo è valutare i vantaggi e gli svantaggi dell'integrazione dei droni nei sistemi di consegna nell'ultimo miglio per il trasporto di materiale sanitario, concentrandosi sulle emissioni di CO2, un fattore chiave di sostenibilità. La tesi si avvale di studi di casi reali per sviluppare un modello calcolatore del livello di CO2 per valutare la sostenibilità dell'integrazione dei droni nei servizi di consegna di beni medici. Vengono presi in considerazione due diversi scenari di consegna urgente: uno è una consegna extra urbana da un hub a una struttura medica, l'altro è uno scenario di spedizione intra-ospedaliera tra un laboratorio e l'ospedale. Confrontando l'attuale scenario di consegna con un mezzo su gomma con uno effettuato da drone, i risultati indicano che l'utilizzo del velivolo può ridurre notevolmente il livello di emissioni di CO2. I valori forniscono quindi una preziosa indicazione per valutare la fattibilità complessiva di una consegna in ambito medicale basata su droni nell'ultimo miglio, da considerare insieme a fattori come la regolamentazione, i vincoli tecnologici e finanziari.