tours hydroponiques avec panneaux solaires et eau de pluie

Le film Alcarrás a capturé il y a des années la lutte entre l'agriculture et les nouvelles centrales solaires en cours d'installation en Espagne. Ce n'est pas un problème propre à la campagne espagnole, des projets de pays du monde entier cherchent un moyen de intégrer la technologie et la nature pour maintenir les avantages des deux secteursaugmentant même la production de légumes, créant un système symbiotique. Dans cet objectif, émergent des cultures hydroponiques qui poussent à l’ombre de panneaux solaires semi-transparents et collectent l’eau de pluie.

“Nous voulons éviter qu'à l'avenir une concurrence n'apparaisse entre le besoin de cultiver des aliments et le besoin de produire de l'énergie. Avec ce système, les deux activités peuvent se produire et bénéficier mutuellement”, Sebastián Cáceres, étudiant en Master en Ingénierie – Ingénierie des Biosystèmes. . Ingénieurs de l'Université nationale de Colombie (UNAL) Ils conçoivent un nouveau système de culture quifait un meilleur usage du mètre carré et intègre l’énergie solaire et l’agriculture hydroponique.

L'initiative de Cáceres et du professeur Javier Rosero, de la Faculté d'ingénierie, est encore dans une première phase de prototypage. Cependant, ce qu'il propose est une conception modulaire qui intègre des technologies déjà expérimentées dans d'autres recherches telles que les panneaux solaires semi-transparents, la récupération de l'eau de pluie et l'agriculture hydroponique.

Ces nouvelles formules ont été appelées agrovoltaïques et l'objectif est de générer de la production et de la consommation d'énergies renouvelables plus compatibles avec la nature, réduire la consommation d'eau et rapprocher les cultures de là où elles sont nécessaires 365 jours par an.

Tours modulaires

Leur proposition n'est pas de cultiver des cultures en pleine terre, mais dans des tours hydroponiques qui collectent à la fois l'eau de pluie et l'énergie solaire, tout en permettant la croissance de légumes comme la laitue, les blettes et les épinards. La tour, comme l'explique l'UNAL, se compose d'un système modulaire composé de plusieurs anneaux de 20 cm qui sont empilés les uns sur les autres.

Ainsi, une structure pouvant atteindre 2,5 m de haut est formée, selon les besoins de culture de chaque agriculteur. Cette taille facilite faire pousser environ 80 plantes par mètre carrécontre les 10 plantes qui pourraient être plantées traditionnellement en pleine terre, selon les calculs des chercheurs.

Cette conception de culture hydroponique verticale facilite également le travail des opérateurs qui ne doivent plus passer des heures penchés pour travailler le sol. L'un des objectifs est réduire la fatigue des travailleurs agricoles.

De plus, comme le montrent les conceptions, le système permettrait aux tours de tourner à la recherche de la lumière du soleil comme des tournesols et garantirait que les panneaux solaires et les plantes reçoivent la quantité de lumière nécessaire tout au long de la journée.

L'énergie solaire à la campagne

Au sommet de la tour, un panneau solaire capte la lumière du jour et produit de l'électricité. Cependant, l’utilisation de panneaux peut constituer une gêne au bon développement des légumes en projetant des ombres sur ceux-ci. C'est pourquoi les chercheurs de l'UNAL explorent des alternatives telles que panneaux solaires semi-transparents qui permettent le passage d'une plus grande quantité de lumière vers la culture, et réduisent donc cet éventuel impact négatif.

D’autres pays explorent des projets similaires dans lesquels ils profitent de l’espace cultivé pour collecter l’énergie solaire sans abandonner aucune des deux options. Laitue et panneaux solaires cohabitent dans le même espace servir ces derniers à un système qui aide à prendre soin des premiers.

En ce sens, l'Université Western de l'Ontario, au Canada, a présenté cette année un nouveau système pour cultiver des fraises et des baies toute l'année en combinant des technologies telles que l'intelligence artificielle et l'agrovoltaïque, entre autres. Les fruits sont cultivés en intérieur ou sous des panneaux solaires semi-transparents. Ces derniers Ils filtrent la lumière ultraviolette et infrarouge et laissent passer 70 % de la lumière visible vers les plantes..

90 % de la lumière filtrée est dirigée à travers des réflecteurs jusqu'à l'extrémité où se trouvent les cellules solaires pour la convertir en électricité. De son côté, une autre étude de l'Université de Californie, Davis, a également réalisé des études à cet égard afin que les panneaux laissent passer des photons de différents spectres, comme la lumière rouge, qui aide à la photosynthèse des plantes, et retiennent la lumière ultraviolette. . et bleu, par exemple, pour générer de l’énergie.

La prochaine phase du développement du système se concentrera sur la réalisation de tests de résistance et de durabilité, essentiels pour garantir que les structures des tours et les panneaux solaires puissent résister aux conditions environnementales de Cundinamarca, qui connaît de fortes pluies et des moments de vents intenses.

Bien que le projet colombien n’en fasse pas mention, la plupart des projets similaires à celui-ci intègrent déjà l’utilisation de l’intelligence artificielle dans leurs propositions. L’IA ou les algorithmes se sont révélés d’une grande aide pour automatiser de nombreux processus d’entretien des cultures.

En fonction des besoins des plantes, comme le degré d'humidité du sol ou le niveau de lumière naturelle qu'elles reçoivent, ces systèmes autonomes activent l'irrigation ou la lumière artificielle pour compenser ce que demandent les plantes sans que l'agriculteur doive être présent 24 heures sur 24. . heures d'attente de toute la plantation.