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量化割草机电动化对美国住宅市场的环境和经济效益
摘要 目的在美国，汽油动力割草机和园林设备每年排放 3000 万吨污染物，占所有非道路汽油排放量的四分之一。虽然美国市场以汽油动力割草机为主，但本研究对割草机行业电气化对环境的影响和成本进行了评估。方法首先，使用生命周期评估 (LCA) 和生命周期成本 (LCC) 方法，计算电动割草机的生命周期环境足迹和总拥有成本，并将其与传统汽油动力割草机进行比较。值得注意的是，使用 SimaPro 软件 (v8.5)、ReCiPe 方法 (H) 和 ecoinvent 数据库 (v3.4) 以及使用阶段的 GREET 模型数据进行多指标影响评估。其次，计算外推模型以在国家和地区范围内解释结果，同时考虑美国各州的适当能源结构。 LCA 和 LCC 结果组合绘制在二维图表中，可以清晰直观地显示汽油和电动解决方案之间的环境和经济权衡。结果与讨论研究结果表明，在推式割草机和骑乘式割草机的整个生命周期内，使用电动解决方案代替传统解决方案可分别减少 49.9% 和 32.3% 的二氧化碳排放量。然而，即使运营成本较低，电动解决方案的总拥有成本也略高 (4.7–10.6%)。而且，由于电动解决方案的初始购买价格比同类别的汽油解决方案更昂贵，这可能会成为消费者在比较割草机时没有系统地考虑整个生命周期成本的真正障碍。在这方面，量化适当的财政激励措施以支持割草机市场的电气化至关重要，并且似乎是未来工作的有希望的方向。结论目前的结果至少在两个主要方面对割草设备的潜在电气化具有重要意义。首先，它们表明电动割草机市场份额的增加如何有助于减少温室气体排放。其次，此类定量结果有助于企业和州政府的决策者采取适当的生态行动，例如制定适当的财政激励措施或绿色政策来支持该行业的能源转型，从而应对全球变暖。
太阳能自动割草和农药喷洒机器人
由于自由化和全球化，农业部门正在改变人口的社会经济环境。大约 75% 的人生活在农村地区，仍然依赖农业。农业一直是印度经济的支柱。喷洒农药是农业中保护农作物免受昆虫侵害的一项重要任务。农民主要使用手动或燃油驱动的喷雾泵来完成这项任务。这种传统喷雾器由于体积过大、结构笨重，容易导致用户疲劳。这促使我们设计和制造一种基本上是基于推车的太阳能割草机、农药喷雾器和照明系统合二为一的模型。由于使用太阳能来操作泵和割草机，将不再需要燃油驱动的喷雾泵和割草机的发动机，从而减少振动和噪音。
太阳能割草机的开发及性能评估
由于燃料成本不断上涨以及燃料燃烧后向大气中排放气体的影响，必须使用来自太阳的丰富太阳能作为驱动割草机的动力源。根据割草的一般原理，设计和开发了一台太阳能割草机。设计的太阳能割草机由直流 (DC) 电机、可充电电池、太阳能电池板、不锈钢刀片和控制开关组成。对开发的机器在不同刀片厚度和不同切割高度下的性能进行了评估。发现，当刀片厚度为 3 毫米和 5 毫米、切割高度为 50 毫米时，机器的最大田间效率为 78.06%，当刀片厚度为 4 毫米、切割高度为 25 毫米时，最小田间效率为 71.93%。割草机的最大有效田间容量为 0.0306 公顷/小时，刀片厚度为 3 和 5 毫米，割草高度为 50 毫米；最小有效田间容量为 0.0282 公顷/小时，刀片厚度为 4 毫米，割草高度为 25 毫米。空载条件下观察到的功耗为每片刀片 36 瓦。负载条件下的最大功耗为 264 瓦，刀片厚度为 5 毫米，割草高度为 25 毫米；负载条件下的最小功耗为 3 毫米，刀片厚度为 50 毫米。
混合启动割草机的开发
近年来，日本的农业人口老龄化趋势愈演愈烈（图1 ）。越来越多的高龄人士在农场工作，因此需要初学者也能轻松操作的产品。手持式割草机的动力源几乎全部是小型二冲程发动机，其传统启动方式是用手拉动反冲启动器的拉绳。与过去的汽车发动机启动方式一样，需要手动阻风门操作才能启动发动机，对于外行人来说，这种操作非常麻烦。女性用户经常遇到由于拉绳速度慢而无法启动发动机的情况。根据用户调查，消费者在购买割草机时，发动机启动是一个重要的考虑因素（图2 ）。割草机制造商尝试了各种方法使发动机更容易启动。小松一直致力于用户友好型和全球环境友好型产品的研发，并开发了体现这一理念的混合启动系统。报道了新系统的关键技术和开发成果。2.轻松启动技术