Projet d'UE de L3 encadré par Loïc Labrousse, Pierre Thery et Steve Hubert
Julien CREMER

Contacts : julien.cremer@etu.sorbonne-universite.fr, juliencremer2000@gmail.com

Il s'agit d'un projet personnel réfléchi au sein de l'autoentreprise Cremer Scaping, muri et développé dans le FabLab et le GreenLab.

Histoire du projet

On a tous l'image de nos grands parents nous racontant que les tomates avaient plus de goût dans leur jeunesse; et ils ont raison…

Les tomates, actuellement vendues dans les grandes surfaces, sont cultivées en Hydroponie; c'est à dire dans un milieu stérile et contrôlé. Dans ce type de culture on utilise des engrais chimiques appelés solution NPK que l'on ajoute à l'eau. Cette solution contient de l'Azote, du Phosphore et du Potassium, qui sont les trois minéraux essentiels à la croissance et à la floraison d'une plante. Une plante a évidemment besoin d'autres minéraux pour être en bonne santé, mais ajouter ces autres minéraux augmenterait le coût de l'engrais (on privilégie le rendement à la qualité de production). Ainsi, ces plantes se retrouvent vite carencées et la quantité de vitamines et de minéraux présente dans le fruit s'en retrouve diminuée. C'est de là que vient cette perte de goût.

Il existe actuellement trois types de culture hors-sol:

L'Hydroponie utilise des engrais minérales (chimiques). L'utilisation de ces engrais pose problème dans le conscient collectif par la nature mentionnée “chimique” des engrais utilisés. Elle pose également un problème de santé agronomique par la faible nutritivité des productions.

La Bioponie utilise des engrais biologiques à base de cendres, déchets organiques (purin, fientes,…), thés de lombric, urine, etc. Ici, le problème est d'ordre sanitaire car l'emploi de ces engrais rend le milieu non-stérile et peut engendrer la prolifération de bactéries toxiques si le circuit n'est pas entretenu. Les composants des engrais biologiques peuvent provoquer un frein à l'achat, dans l'esprit du consommateur, compte tenu de leur nature.

L'Aquaponie utilise les déjections des poissons, contenues dans l'eau des bassins d'élevage, comme engrais. Les plantes jouent le rôle de filtration. L'utilisation des déjections de poisson posent aussi problème dans le conscient du consommateur, mais le principale problème est surtout d'ordre éthique. Des associations se battent contre l'élevage en bassin en parlant de précarité animale, et d'autres, s'inquiètent de nature de la nourriture utilisée pour les poissons (comme l'utilisation de farines animales).

Ces trois modes de culture hors-sol présentent différents avantages et inconvénients.

Depuis plusieurs années, je développe une technologie que j'ai baptisée Cyclohydrobioponie, ou plus simplement Cycloponie. Elle prend appuie sur les bases de la Bioponie et de l'Auquaponie actuelles, que j'ai couplées aux systèmes des terrariums autosuffisants.

La Cycloponie a pour aspiration de ne présenter seulement des avantages; tant sur les plans agroalimentaire, sanitaire, et éthique, que sur le plan écologique, qui représente un des enjeux majeurs du XXIème siècle.

En partant de l'idée que la pollution n'était qu'une énergie inexploitée sortant d'un système, j'ai pensé réintégrer cette énergie et l'utiliser afin de limiter les émissions tout en assurant une production de qualité. D'où le terme “Cyclo”.

La Cycloponie vise à la production végétale et la production d'eau douce potable, sans pollution.

On se concentrera ici sur la réalisation de la serre Cycloponique.

Autorisations et formalités administratives

Comme mon projet se rapproche plus du domaine biologique, j'ai demandé à Loïc Labrousse si je pouvais effectuer mon travail dans ce domaine. Après son approbation, je suis allé au GreenLab avec Pierre Thery pour rencontrer Steve Hubert, le responsable du GreenLab. Je lui ai parlé de mon projet et il a accepté de m’accueillir.

Il a fallu ensuite signer la charte du GreenLab assurant le respect du matériel et des personnes présentes.

Vient ensuite la démarche administrative. J'ai dû remplir un document faisant le détail du projet, expliquant les potentiels dangers, le cadre du projet (personnel, UE, etc), la durée, les dimensions, etc…

Les expérimentations sur des organismes vivants, autres que les crevettes, sont interdites. Il a donc fallu justifier que les poissons utilisés dans le cadre du projet n'allaient être sujet à aucune expérimentation directe.

Une fois le dossier rempli, la validation peut prendre quelques semaines.

Réflexion

Préférant le papier j'ai effectuer des dizaines de croquis et feuilles de calculs pour répondre à certaines questions et faire des choix.

Utilisation d'eau douce ou d'eau de mer ?
J'ai choisi l'eau douce car j'ai décider de ne me concentrer sur la structure de la serre et pas sur l'autre partie du projet que je ne détaillerai pas ici.

Dois-je faire une Aquaponie classique ou simuler les paramètres d'eau d'une rivière/fleuve/… ?
J'ai choisi de simuler les paramètres de l'eau d'une rivière d'Amérique du sud en me basant sur les paramètres de l'habitat des guppys dans la nature.

Dois-je faire l'aquarium et la serre d'un seul bloc ou non ?
Il faut obligatoirement séparer les deux blocs pour respecter la condition de simulation d'une rivière. De plus, l'eau récupérée par condensation dans la serre ne proviendrait pas que de l'évapotranspiration des cultures mais également de l'évaporation naturelle de l'aquarium. Cela fausserait les valeurs.

Comment faire fonctionner les lampes, pompes, etc…?
Dans le cas d'une structure de grande ampleur, le but est d'utiliser des panneaux solaires. Mais dans le cadre de l'expérience on utilisera les prises de courant. On limitera cependant les éléments électroniques, on utilisera des lampes LED qui consomment beaucoup moins que des ampoules classiques et le chauffage de la serre se fera par effet de serre.

Les cultures sont-elles capable de résister à des milieux à forte hygrométrie et une température élevée ?
Il aurait fallu faire des expérimentations que je n'ai pas pu faire. Cependant il faut prendre en compte que plus le volume de la serre sera petit, plus l'effet de serre sera important. J'aurais aimer prendre des salades et des tomates pour l'expérience.

Faut-il une extraction et un circuit de condensation actif ?
Afin de limiter les systèmes électroniques et de se rapprocher des terrariums autosuffisants, la serre sera totalement hermétique, sans extraction ni intraction d'air et le système de condensation sera passif (l'eau ruissèlera sur les parois).

Liste du matériel

Conception

Conclusion