Les défis des fermes verticales

La principale caractéristique des fermes verticales est leur implantation loin de l’environnement agricole traditionnel. C’est aussi une de leurs caractéristiques les plus séduisantes : une ferme verticale peut être créée dans pratiquement tous les espaces disponibles, y compris dans les galeries et les tunnels du métro fermés, les bâtiments industriels désaffectés ou encore les conteneurs d’expédition vides. Créer une ferme qui fonctionne en cœur de ville, loin des fermes auxquelles nous sommes habitués, signifie pouvoir produire des aliments au milieu de la population qui en a besoin. À une époque où la sécurité alimentaire préoccupe toujours plus à travers le monde, les communautés peuvent utiliser l’agriculture verticale pour reprendre le contrôle de leurs besoins.

Pour faire pousser des plantes dans ces espaces artificiels, il faut parvenir à créer les conditions qui permettent aux plantes de s’épanouir, ce qui constitue à la fois un défi et un avantage. Le défi est clair : l’environnement dont les plantes ont besoin pour pousser sainement doit être entièrement créé par l’homme. Tout, qu’il s’agisse de lumière, d’eau ou de nutriments, en passant par l’atmosphère elle-même doit être géré avec soin.

La gestion judicieuse requise par l’espace de culture est également un de ses principaux avantages. Loin des dommages causés par le gel ou les intempéries, l’exploitant peut créer des conditions optimales pour faire pousser les cultures. C’est un des facteurs qui contribuent à rendre les fermes verticales en mesure de nourrir les villes.

Par rapport à 1 mètre carré de champ à ciel ouvert, les plateaux de cultures empilés peuvent produire bien plus d’aliments pour la même emprise au sol. La plupart des aliments y sont cultivés en utilisant deux techniques qui sont l’hydroponie et l’aéroponie. Contrairement à ce qui se passe en rase campagne, l’eau qui n’est pas absorbée par les cultures peut être recueillie et réutilisée, ce qui signifie que les plantes peuvent être cultivées en utilisant une fraction du volume d’eau requis dans une ferme traditionnelle.

Faire pousser des plantes en utilisant l’aéroponie :

La lumière est vitale pour faire pousser les cultures. Les fermes verticales sont conçues pour fonctionner loin de la lumière directe du soleil et il faut donc leur apporter de la lumière en utilisant des LED. Les plantes poussent mieux lorsqu’elles sont exposées à certaines longueurs d’onde et la technologie LED moderne permet aux exploitants de modifier à la fois la longueur d’onde et l’intensité de la lumière. Quel que soit le degré de sophistication du système d’éclairage LED, il devra être en mesure de résister à de hauts niveaux d’humidité.

Les LED apportent la lumière nécessaire pour faire pousser les plantes, en se concentrant sur les longueurs d'onde permettant des conditions de culture optimales.

Si les fermes verticales ne subissent pas les assauts du vent, il faut faire circuler de l’air au-dessus des cultures, à la fois pour assurer une température optimale et pour fournir une atmosphère favorisant la croissance. Des ventilateurs sont nécessaires pour obtenir la circulation d’air requise et ils doivent eux aussi résister en environnement humide.

L’emplacement des fermes verticales au cœur des villes contribue aussi énormément à réduire l’empreinte carbone de l’agriculture. Contrairement à l’agriculture traditionnelle, les aliments cultivés en zone urbaine peuvent être livrés en l’espace de quelques minutes, fournissant des légumes et d’autres produits frais sans pratiquement aucun frais de transport.

Les points en faveur de l’agriculture verticale, en particulier si l’on considère son impact sur l’environnement sont ultra-convaincants, comme le montre cette étude passionnante à lire. Les besoins technologiques sont cependant énormes.

Comme mentionné, la ferme verticale dépend de l’exploitant qui exerce un contrôle total sur l’environnement de culture et doit pour cela employer des technologies de pointe. Les capteurs seront essentiels pour surveiller les conditions de culture, notamment les sondes de température et les capteurs d’humidité et de gaz, qui produisent tous de grandes quantités de données qui doivent être collectées et traitées. La puissance informatique requise pour interpréter ces données peut devoir fonctionner tout en étant exposée à l’eau et à l’humidité de l’environnement de culture.

Grâce à la croissance parallèle de l’Internet des objets (IdO en français ou IoT en anglais pour « Internet of Things »), il est aussi désormais possible de doter les fermes verticales de fonctionnalités supplémentaires. Un éventail de capteurs, de ventilateurs, de lampes et de dispositifs informatiques peut être intégré en réseau, permettant à l’exploitant de surveiller l’état de la ferme à distance et d’apporter des changements à cet environnement en croissance.

Pour devenir partie intégrante d’un réseau, tous ces composants (capteurs, ventilateurs, ordinateurs et lampes) doivent être connectés. Si les communications sans fil sont mises à contribution, technologies à courte portée comme le Bluetooth ou la toute récente 5G incluses, de nombreux de ces dispositifs ont besoin de connexions physiques.

Il existe un tas d’options au moment de choisir un connecteur pour un environnement difficile. Si les fermes verticales partagent de nombreuses caractéristiques avec les dernières conceptions IdO industrielles, elles présentent leur propre ensemble unique de conditions. Le grand nombre de connexions requises, l’espace restreint et le besoin de résister à un environnement fortement humide font des petits connecteurs légers le choix idéal.

À l’exception de quelques rares pièces spécialisées telles que les panneaux de LED pour la croissance des cultures, il y a pour le moment peu de fabricants qui commercialisent des composants spécialement conçus pour l’agriculture verticale. La bonne nouvelle est que le marché de** l’IoT industriel** fournit toute une gamme de composants. Le monde industriel offre une vaste gamme d’options qui sont idéales pour l’environnement difficile des fermes verticales.

Les fermes verticales sont bien placées pour jouer un rôle considérable pour assurer la sécurité alimentaire à l’avenir. Faire pousser des aliments au cœur des villes, en utilisant moins de ressources que l’agriculture traditionnelle, à quelques mètres seulement des gens qui consommeront les aliments, aidera aussi à réduire notre impact sur l’environnement naturel.

L’agriculture verticale n’est certes pas la solution miracle pour satisfaire les besoins alimentaires de demain. Certaines espèces de plante ne peuvent tout simplement pas être cultivées en utilisant l’hydroponie ou l’aéroponie, et l’agriculture traditionnelle aura toujours sa place, mais la révolution de l’agriculture intelligente apporte la technologie jusque dans l’agriculture « ordinaire ». Et l’agriculture verticale offre aux villes la possibilité de maîtriser leurs besoins alimentaires d’une manière nouvelle et passionnante.