Urban Crop Solutions : la culture sur Terre… et sur Mars
Les constructeurs automobiles comme Audi ne sont pas les seuls à stimuler la durabilité. En agriculture également, des initiatives majeures bourgeonnent dans ce sens, dans un secteur qui consomme beaucoup d'énergie, d'eau et de matières premières, et est responsable d'importantes émissions de gaz à effet de serre. L'entreprise belge Urban Crop Solutions propose un début de solution avec son principe d'agriculture verticale en intérieur. Parallèlement à cela, elle étudie également comment faire cuire du pain sur Mars...
Selon l’Organisation des Nations unies, notre planète comptera 10 milliards d'habitants en 2050, dont la plupart vivront dans des villes. Une telle croissance de la population nécessitera une augmentation importante du rendement de l'agriculture, qui est cependant déjà proche de ses limites dans le monde entier. En outre, nous sommes aujourd'hui confrontés à la pression croissante du changement climatique, qui nous obligera à nous contenter de moins d'eau et de terres arables. Ce problème complexe appelle des solutions innovantes. Intrigués par les avancées technologiques dans le domaine de l'agriculture, Maarten Vandecruys et Frederic Bulcaen ont développé leur propre solution, appelée agriculture verticale et destinée à révolutionner ce secteur. Un projet démarré avec la création de leur société Urban Crop Solutions en 2014.
365 jours de culture par an
L'objectif de l'agriculture verticale en intérieur est de pouvoir cultiver plus avec moins, y compris en termes de surface. Jean-Pierre Coene, CEO d'Urban Crop Solutions, explique : « Pour y parvenir, nous construisons des chambres de culture, qui disposent du climat idéal pour les plantes qu’elles doivent faire pousser. Celles-ci poussent sur plusieurs étages les unes au-dessus des autres, complètement isolées du soleil et de l'air extérieur. La lumière provient de lampes LED, les nutriments sont fournis par l'eau du système d'irrigation entièrement automatisé, et l'humidité et la température sont parfaitement contrôlées à tout moment. Cela permet aux cultures de pousser 365 jours par an, même dans des climats extérieurs inhospitaliers. Autres avantages importants : la maturation est atteinte beaucoup plus rapidement, aucun herbicide ou pesticide ne sont utilisés et les cultures ne consomment que 5 % de la quantité d'eau nécessaire dans l'agriculture traditionnelle. Cette solution constitue une étape importante pour l'avenir, dans le but de fournir des aliments de base sains de manière durable et constante dans les régions du monde entier. »
De l’industrie pharmaceutique à IKEA
L'agriculture verticale en intérieur est encore un nouveau concept. Par conséquent, une grande partie des installations fournies par Urban Crop Solutions sont aujourd'hui utilisées pour la recherche et le développement, bien que d'autres applications soient déjà en place. « La société de biotechnologie belgo-américaine Tiamat Sciences Corp utilise son installation pour la production végétale de viande sans animaux : de la vraie viande, mais produite par culture cellulaire. Un aspect qui gagnera en importance à l'avenir, car l'élevage conventionnel a un impact considérable sur l'environnement et le climat. L'industrie pharmaceutique est également très intéressée par les solutions d'Urban Crop Solutions, en particulier pour la culture de plantes contenant des substances destinées à la production de médicaments. Par ailleurs, le géant de l'ameublement IKEA a également déjà installé l'un de nos conteneurs de culture à Malmö, en Suède, pour apporter sa contribution à un avenir plus vert. Grâce à ce projet pilote, IKEA souhaite initier ses clients à la culture durable et locale par le biais de l'agriculture verticale en intérieur, où les légumes cultivés sont utilisés dans les salades servies au restaurant du magasin », détaille Jean-Pierre Coene.
Cuire du pain sur Mars
Les ambitions d'Urban Crop Solutions s'étendent bien plus loin, au-delà même de notre planète. Jean-Pierre Coene : « Aujourd'hui, l'idée de vivre sur d'autres planètes, et plus particulièrement sur Mars, est souvent évoquée. Le fournisseur d'ingrédients de boulangerie Puratos s'est demandé en 2018 comment les gens pouraient cuire du pain sur la planète rouge. Cette question a donné naissance au projet SpaceBakery, dans le cadre duquel un consortium a été créé avec des acteurs majeurs tels que Puratos, UCS, Magics, UGent, SCK-CEN, UHasselt et FlandersFood. Le point de départ de cette vaste recherche était de savoir comment faire pousser du blé dans une chambre de culture sur Mars, où il n'y a que de la roche de lave. Nous avons donc cherché à savoir quelles variétés de blé pouvaient pousser sur ce type de sol. Pour pouvoir les cultiver en couches multiples les unes sur les autres, on a également recherché des variétés à tiges plus courtes. Il en est ressorti que l'on peut cultiver huit fois plus de céréales par mètre carré de cette manière qu'en plein air. Afin de contrôler parfaitement tout ce qui se passe dans l'installation d'essai du PuraDome de Puratos, Urban Crop Solutions utilise des capteurs et des caméras qui mesurent en permanence la quantité d'eau au niveau des racines, la croissance des racines et des feuilles, la quantité de nutriments qu'elles absorbent, la circulation de l'eau dans les tiges... Il sera ainsi possible à l'avenir de contrôler quasiment à 100 % le processus de croissance à l’intérieur d'un conteneur. »
Intelligence artificielle
Toutes les données recueillies dans le cadre du projet pilote SpaceBakery sont encodées dans une plateforme d'intelligence artificielle. Sur cette base, un ordinateur calcule la recette de culture idéale, en concertation avec le phytologue en chef d'Urban Crop Solutions. En outre, le projet étudie également de nombreuses autres questions liées à la vie sur Mars. Par exemple, combien de plantes sont nécessaires dans un habitat fermé pour fournir de l'oxygène à un astronaute, alors que ses émissions de CO2 peuvent servir à faire pousser les plantes ? Ou comment certaines plantes peuvent-elles fournir des substances qui combattent l'ostéoporose, un problème typique des astronautes en raison de l'absence de gravité dans l'espace ? Ou de quoi a-t-on besoin pour créer un environnement souterrain vivable pour les humains ? Les chercheurs recueillent de cette manière une grande quantité d'informations et d'idées utiles aux partenaires comme la NASA, mais aussi pour Urban Crop Solutions, pour concevoir de nouvelles solutions autour de la production alimentaire sur Terre. « Ce projet nous permet de faire progresser notre technologie. La mise en œuvre de l'IA permet de maximiser la production des installations tout en réduisant davantage la consommation d'électricité et d'eau. C'est essentiel pour la production de plantes sur Mars, mais tout aussi important ici sur Terre », conclut Maarten Vandecruys, cofondateur et CTO d'Urban Crop Solutions.
