Saisie automatisée des données et modélisation pour améliorer la circularité et l’efficacité dans l’industrie de la culture des plantes en aéroponie.
L’aéroponie est une méthode de culture de plantes hors-sol où les racines sont suspendues dans l’air et irriguées par un brouillard riche en nutriments. Il s’agit d’une approche très efficace en termes de ressources pour la culture d’aliments nutritifs, car elle nécessite un minimum d’eau et d’énergie et permet une croissance accélérée des plantes. Toutefois, il s’agit actuellement d’un processus manuel qui limite l’évolutivité et la capacité à optimiser le processus pour chaque plante et chaque type de culture. En outre, les déchets de racines à la fin du cycle de production sont considérables.
La digestion anaérobie (DA) est un processus par lequel la matière organique est convertie en méthane et en CO2. La digestion anaérobie constitue une solution efficace pour traiter les déchets organiques, répondre à la demande d’énergie locale, réduire les déchets et diminuer la pollution de l’air. Elle offre une seconde vie à des matériaux qui seraient autrement considérés comme des déchets, et le CO2 produit peut être connecté à l’aéroponie pour fournir des conditions de croissance optimales.
Nous proposons d’utiliser l’automatisation, la capture de données, la modélisation et l’optimisation pour combiner l’aéroponie et la production de biocarburants, en particulier par digestion anaérobique (DA). En utilisant la robotique pour automatiser les processus (y compris la récolte, la séparation et le fonctionnement du système), et en créant un jumeau numérique pour effectuer la capture et le suivi des données, nous serons en mesure d’optimiser ce processus.
Nous visons à créer un démonstrateur pour présenter les technologies qui peuvent permettre la combinaison de l’aéroponie et de la digestion anaérobie, valider le potentiel de durabilité de l’approche et identifier les moyens de passer à l’échelle supérieure. Enfin, nous souhaitons proposer des méthodes de mise à l’échelle au niveau régional.
En cultivant et en optimisant la sélection des cultures, nous visons à démontrer un système de production alimentaire qui a une réduction nette de CO2, démontrant une approche durable et circulaire de la production d’aliments à base de plantes.
Prof. Josie Hughes et Thomas Querro, Computational Robot Design & Fabrication Lab, https://www.epfl.ch/labs/create/