panneaux solaires transparents et grandes économies d’eau

Fraises fraîches en décembre, mûres fraîchement cueillies en octobre ; des fruits et légumes prêts à consommer toute l’année et partout dans le monde. L’innovation technologique vient au secours d’une agriculture à la merci d’un climat de plus en plus instable. C’est ainsi que naissent de nouvelles serres capables de nourrir les futurs habitants de la Lune et produire des cultures toute l’année en consommant le moins d’énergie et d’eau possible.

L’Université Western de l’Ontario, au Canada, a présenté 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. Sous toiture ou sous des panneaux solaires semi-transparents, le Agrotunnel et Agrovoltaïque sont les deux environnements dans lequel cette équipe teste cette nouvelle façon de produire de la nourriture.

Des cultures hydroponiques aux agrovoltaïques qui récoltent sous des panneaux solaires semi-transparents, ce projet combine des technologies sur lesquelles on travaille depuis longtemps ailleurs pour créer un système fermé qui promet de rendre la consommation d’énergie propre, de réduire la consommation d’eau et de rapprocher les cultures de l’endroit où elles se trouvent. ils sont nécessaires 365 jours par an.

Culture verticale

Ce projet se compose de deux phases, la plus surprenante étant peut-être Agrotunnel. Cette ferme expérimentale est située au nord de London, en Ontario, au Canada. Si vous passez par là, vous ne verrez pas une vaste récolte de fraises et d’autres fruits pousser à partir du sol. Au lieu de cela, ces fruits naissent dans des hangars fermés et verticalement.

À l’intérieur de chaque bloc préfabriqué s’étend une forêt verticale verte en rangées d’où émergent les racines et les feuilles avec les fruits. Les lumières LED de faible intensité fournissent la lumière dont les plantes ont besoin 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. À cela s’ajoute une eau riche en nutriments qui irrigue la plantation selon les besoins et une série de haut-parleurs qui diffusent de la musique pour améliorer la croissance des plantes.

Cette production éternelle promet de consommer le moins d’énergie et d’eau possible. La recherche a été financée à hauteur d’un million de dollars par la Fondation Damilia Weston, un organisme de bienfaisance créé par la société Loblaw, qui a été critiquée pour le prix élevé des aliments vendus dans ses magasins. Dans Déclarations de Radio-Canadales chercheurs d’Agrotunnel indiquent que leur invention peut coûter entre 500 000 $ et 600 000 $ et qu’elle peut être expédiée partout au Canada.

Les rangs de plants Agrotunnel sont constitués d’un système de culture avec plantes verticales aéroponiques, aériennes et hydroponiques, c’est-à-dire qu’ils poussent dans l’eau. En plus de nourrir leurs racines, les feuilles reçoivent la lumière nécessaire grâce aux lumières LED « Better Grow Lights », chaque groupe de quatre lumières consomme 120 watts et recrée le spectre lumineux dont les plantes ont besoin pour pousser.

L’Université Western défend que cette proposition présente l’avantage d’offrir un produit tout au long de l’année, mais elle présente l’inconvénient de la dépense énergétique qu’implique cette production constante. En ce sens, ils ont eu recours aux énergies renouvelables, qui génèrent une série de panneaux solaires développés par la même équipe de chercheurs et qu’il n’est pas nécessaire de le placer sur le toit de la serre, mais plutôt sur les plantes extérieures.

Panneaux solaires transparents

Et si la superficie des terres que les agriculteurs consacrent à leurs cultures était utilisée pour la production d’énergie solaire ? L’idée de remplacer l’électricité par des fermes solaires a suscité de nombreuses critiques, mais à l’avenir les deux options pourraient coexister. C’est ce qu’on appelle l’agrovoltaïque.

Les panneaux solaires conçus par l’Université Western Ontario sont orientables et semi-transparents. Cette conception fait partie du banc d’essai expérimental WIRED, des inventions open source qui utilisent certaines pièces imprimées en 3D afin que davantage de personnes y aient accès et puissent les améliorer ou en profiter.

panneaux semi-transparents Ils filtrent la lumière ultraviolette et infrarouge et laissent passer 70 % de la lumière visible. 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.

En même temps, la lumière visible qui traverse le panneau solaire semi-transparent, également appelé rayonnement photosynthétiquement actif (PAR), représente la gamme de longueurs d’onde capables de produire la photosynthèse chez les plantes. Cette lumière atteint les plantes sous les panneaux et leur permet de pousser, comme expliqué Nima Asgari de l’Université Western Ontario dans la vidéo précédente où il montre la construction d’une serre présentant ces caractéristiques.

Deux environnements

Agrivoltaïque, rassemble l’idée de l’agriculture avec le photovoltaïque. Les plantes poussent dans un sol protégé de l’extérieur et des climats extrêmes sous les panneaux solaires. Ceux-ci génèrent de l’énergie pour le système Agrotunnel tout en créant un microclimat pour préserver la plantation extérieure.

Dans l’Agrotunnel, les fraises, les myrtilles, les mûres, les groseilles, les mûres et d’autres fruits sont contrôlés par l’intelligence artificielle, y compris des systèmes de vision par ordinateur, pour surveiller l’humidité, les niveaux de dioxyde de carbone et une efficacité énergétique élevée. Un contrôle technologique qui reçoit également de l’énergie de panneaux solaires. Pendant ce temps, les baies cultivées en extérieur sont également testées sous différentes cellules solaires pour Trouvez des conditions optimales pour la croissance en extérieur.

Ces cultures qui ne dépendent pas du climat de la zone ni de la terre sur laquelle pousser, offrent une plus grande liberté dans le temps et dans l’espace, pour être récoltées à grande échelle ou approchées pour une consommation plus spécifique. Par exemple, Ils pourraient être installés en zone urbaine pour alimenter en électricité un restaurant ou un quartier.. C’est ce qui est considéré comme une fourniture à zéro kilomètre car elle s’effectue à proximité et ne dépend pas de transports lents et polluants.

« Notre solution fournit une méthode robuste et à densité extrêmement élevée pour produire des fruits et légumes sains toute l’année à un coût de production minimal », explique Joshua Pearce, professeur John M. Thompson de technologie de l’information et d’innovation à Western Engineering et Ivey Business School.