データ駆動型の事業用車両電動化計画フレームワーク：大学施設管理のための総保有コスト分析の統合；クリーンテクノロジーの隠れたコスト：グローバルネットワークにおける電気自動車移行の社会的コスト

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Researchers studying EV adoption barriers, supply chain justice, or TCO modeling will find empirical methods and a critical framework linking micro-level decisions to global impacts.

🏢実務担当者:Fleet managers can directly use the TCO workbook for replacement planning, including maintenance cost modeling and carbon cost integration.

🏛政策担当者:Policymakers should note the empirical evidence on supply chain externalities such as child labor and water depletion, informing regulations on battery sourcing and end-of-life management.

このポートフォリオは、電気自動車への移行を異なる角度から検討した2つの作品をまとめたものである。技術系キャップストーンプロジェクトは、単一の機関所有車両群における車両群の電化の経済性を分析し、バージニア大学の施設管理部門がいつ、どのようにして内燃機関車両をハイブリッド車およびバッテリー電気自動車の代替車両に置き換えるべきかを問うものである。STS研究論文はより広い視野を取り、電気自動車を可能にするグローバルなサプライチェーンを追跡し、その移行の社会的・環境的コストを誰が負担するのかを検討する。2つのプロジェクトを併せて読むと、電化の核心にある緊張関係が浮かび上がる。キャップストーンは電気自動車を、車両群管理者がコストと排出量で評価できるツールとして扱う。STS論文は、同じ電気自動車が、チリのリチウム鉱山、コンゴ民主共和国のコバルト採掘現場、中国のバッテリー工場を通るサプライチェーンの終着点でもあることを示す。両プロジェクトは、クリーンエネルギーという物語が、工学または政策の議論において通常受けているよりも厳しい検討に値するという認識によって動機づけられた。UVA施設管理部門のためにクライアントのマイク・ダフィーとアドバイザーのブライアン・パークの下で完了したキャップストーンプロジェクトは、UVAの約300台の車両群における車両代替のためのデータ駆動型意思決定フレームワークを構築した。チームは、10年間の所有期間を対象とし、購入価格、メンテナンス、保険、燃料または電気、炭素コスト、および残存価値をカバーする総所有コスト（TCO）モデルを開発した。過去の記録が車両群費用の最大の変動要因であることを示したメンテナンスコストは、経験的なピアグループサンプリング手法を用いてモデル化され、車両1台あたり年間の平均絶対誤差を約1,339ドルから919ドルに削減した。最終成果物は、前提条件、車両群マスターシート、TCOシート、および車両群管理者が任意の車両を検索し、代替仕様を入力して、現在の車両を内燃機関、ハイブリッド、プラグインハイブリッド、またはバッテリー電気の代替車両と比較した推奨事項を受け取ることができるダッシュボードを備えたExcelワークブックである。過去の代替決定のケーススタディは、実際の結果に対してモデルを検証し、電化の有力な候補となる車両群内の追加車両を特定する。この作業は2026年Systems and Information Engineering Design Symposiumに提出され、施設管理部門のリーダーシップに発表された。STS研究論文は、車両群レベルの分析では答えられない問いを投げかける：電気自動車への切り替えの完全な社会的コストは何か、そしてそれらのコストはグローバルなネットワーク全体にどのように分配されるのか。環境正義と政治生態学によって補完されたアクターネットワーク理論に基づき、論文は4つのケーススタディを通じて電気自動車のライフサイクルを追跡する。チリのアタカマ地域でのリチウム採掘は、地球上で最も乾燥した場所の一つで希少な水を消費し、しばしば先住民の土地および水の権利と緊張関係にある。世界の生産量の3分の2以上を供給するコンゴ民主共和国でのコバルト採掘は、推定4万人の児童労働者を含む零細労働を通じて成り立っている。中国でのバッテリー製造は、大気汚染と、新疆における国家の労働移転プログラムに関連する文書化された強制労働の虐待の両方を集中させている。製品寿命の終わりには、電子廃棄物は富裕市場から南アジアおよびサハラ以南アフリカのインフォーマルなリサイクル部門へと流れ、そこで鉛、水銀、その他の汚染物質が労働者と周辺コミュニティに害を及ぼす。論文は、電化は輸送の害を排除するのではなく、それを再分配し、利益をほとんど受け取らない地域にコストを集中させると主張する。両プロジェクトに同時に取り組むことは、それぞれの読み方を変えた。キャップストーンだけを取れば、電気自動車を貸借対照表の項目として扱う。STS論文だけを取れば、すべての電気自動車を搾取の象徴に還元するリスクがある。一緒にすると、より正直な枠組みを強制する。代替決定を行う車両群管理者は、小さな意味で、STS論文が描写するグローバルネットワークの参加者でもある。排出量とコストの観点からUVAの車両群のより多くの電化を推奨するキャップストーンの結論は依然として正しいが、それはTCOモデルが捉えていない上流および下流の義務を伴う。私は、クリーンエネルギー移行における優れた工学作業には両方のレンズが同時に必要であると確信してこの論文ポートフォリオを離れる：決定が実際に行われる規模でコストを厳密にモデル化する規律と、それらの決定が抽出、生産、廃棄のはるかに大きなシステムの中に位置していることを認識する謙虚さである。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

This portfolio brings together two pieces of work that both examine the electric vehicle transition from different angles. The technical capstone project analyzes the economics of fleet electrification for a single institutional fleet, asking when and how the University of Virginia’s Facilities Management should replace internal combustion vehicles with hybrid and battery-electric alternatives. The STS research paper takes a wider view, tracing the global supply chain that makes electric vehicles possible and examining who bears the social and environmental costs of that transition. Read together, the two projects reflect a tension at the heart of electrification. The capstone treats the EV as a tool a fleet manager can evaluate on cost and emissions. The STS paper shows that the same EV is also the endpoint of a supply chain running through lithium mines in Chile, cobalt operations in the Democratic Republic of the Congo, and battery factories in China. Both projects were motivated by a sense that the clean energy narrative deserves a harder look than it typically receives in either engineering or policy conversations. The capstone project, completed for UVA Facilities Management under client Mike Duffy and advisor Brian Park, built a data-driven decision framework for replacing vehicles in UVA’s roughly 300-vehicle fleet. The team developed a total cost of ownership (TCO) model spanning ten years of ownership and covering purchase price, maintenance, insurance, fuel or electricity, carbon cost, and residual value. Maintenance costs, which historical records showed to be the largest source of variance in fleet expense, were modeled using an empirical peer-group sampling approach that reduced mean absolute error from roughly $1,339 to $919 per vehicle per year. The final deliverable is an Excel workbook with assumptions, a fleet master sheet, a TCO sheet, and a dashboard that lets a fleet manager look up any vehicle, enter replacement specifications, and receive a recommendation comparing the current vehicle against an internal combustion, hybrid, plug-in hybrid, or battery-electric replacement. Case studies of past replacement decisions validate the model against real outcomes and identify additional vehicles in the fleet that are strong candidates for electrification. The work was submitted to the 2026 Systems and Information Engineering Design Symposium and presented to Facilities Management leadership. The STS research paper asks a question that fleet-level analysis cannot answer: what is the full social cost of switching to electric vehicles, and how are those costs distributed across global networks? Drawing on Actor-Network Theory supplemented by environmental justice and political ecology, the paper traces the EV lifecycle through four case studies. Lithium extraction in Chile’s Atacama region consumes scarce water in one of the driest places on earth, often in tension with Indigenous land and water rights. Cobalt mining in the Democratic Republic of the Congo, which supplies more than two-thirds of global output, sustains itself through artisanal labor that includes an estimated 40,000 child workers. Battery manufacturing in China concentrates both air pollution and documented forced labor abuses tied to state labor transfer programs in Xinjiang. At the end of the product’s life, e-waste flows from wealthy markets into informal recycling sectors in South Asia and sub-Saharan Africa, where lead, mercury, and other contaminants damage workers and surrounding communities. The paper argues that electrification does not eliminate the harms of transportation but redistributes them, concentrating costs in regions that receive few of the benefits. Working on both projects simultaneously changed how I read each of them. The capstone, taken alone, treats an EV as a line item on a balance sheet. The STS paper, taken alone, risks reducing every EV to a symbol of exploitation. Together they force a more honest framing. A fleet manager making a replacement decision is, in a small way, also a participant in the global network the STS paper describes. The capstone’s recommendation to electrify more of UVA’s fleet is still the right one on emissions and cost grounds, but it carries upstream and downstream obligations that TCO models do not capture. I leave this thesis portfolio convinced that good engineering work in the clean energy transition requires both lenses at once: the discipline to model costs rigorously at the scale where decisions are actually made, and the humility to recognize that those decisions sit inside much larger systems of extraction, production, and disposal.

• openalex https://doi.org/10.18130/nf3r-1g61first seen 2026-05-25 04:38:11 · last seen 2026-06-05 04:49:25