02/07/2014 - Améliorer la productivité des serres à partir de la combustion de leur propre biomasse

Menéame

Enquêteurs de groupe Biotechnologie des microalgues marines y Automatique, Robotique et Mecathronique de la Université d’Almeria et de la Station expérimentale Las Palmerillas (Fondation Cajamar) ont mis au point un système pour améliorer la productivité des cultures de serre grâce à la récupération du dioxyde de carbone (CO2) provenant de la combustion de leur propre biomasse. En particulier, la principale nouveauté de cette méthode est la possibilité de réutiliser le CO2 produit à partir de la combustion des déchets végétaux, c’est-à-dire des plantes qui, après avoir épuisé leur production, sont souvent déposées par les agriculteurs dans des points de collecte pour être brûlées ou enterrées.

Selon les experts, l’un des principaux facteurs qui déterminent le développement des cultures agricoles est l’absorption du CO2 de l’atmosphère au cours de la photosynthèse, processus essentiel à son évolution. Ainsi, dans les serres, l’augmentation du CO2 qui entoure les plantes entraîne également l’augmentation de leur taux de photosynthèse, c’est-à-dire de leur croissance nette. "Ce phénomène est appelé l’enrichissement carbonique et, dans des enceintes fermées comme celles-ci, il devient plus nécessaire en raison des faibles taux de renouvellement de l’air qui caractérisent ce type de structures," explique la Fondation Découvrez le chercheur de l’Université d’Almeria, Gabriel Acién.

Dans l’article intitulé "Development of a biomass-based system for numérial temperature and díal CO2 concentration control in greenhouses," publié dans la revue Biomass & Bioenergy, l’équipe spéciale a démontré la viabilité d ’, grâce à la capture du CO2 provenant de la combustion de sa propre biomasse et à son utilisation ultérieure par le biais du processus d’enrichissement carbonique, d’optimisation des serres. "Ce modèle propose de nouvelles formes de gestion et de traitement à petite échelle des déchets végétaux et comporte en outre des économies d’énergie de 15% par rapport aux autres techniques industrielles appliquées dans de grandes installations telles que les raffineries de gaz, le pétrole ou les raffineries de pétrole."

De plus, le système permet de maintenir la température ambiante au-dessus de 15 °C dans l’enceinte, et les plantes, n’ayant pas à faire face à des périodes très froides, continuent de produire à plein rendement tout au long de l’année. "Cette fonction, appelée chauffage, implique un apport de chaleur dans les serres qui se produit principalement pendant la nuit. De cette façon, nous évitons que la température ne descende en dessous de 10 °C, seuil reconnu où les cultures commencent à subir des dommages graves à leur production."

Expérience antérieure

Cette méthodologie, qui reprend l’expérience de plus d’une décennie de travail sur l’enrichissement carbonique destiné à accroître la production de cultures, a commencé à la Station Expérimentale Las Palmerillas (Fondation Cajamar), dans la province d’Almeria. "La première étape a consisté à analyser la teneur des déchets végétaux, c’est-à-dire leur composition et les problèmes éventuels d’utilisation comme combustible. Ensuite, nous développons un système viable tant pour son traitement que pour la capture du CO2 provenant de ses gaz de combustion," soutient le chercheur.

Il ajoute: " Une fois l’installation pilote conçue, où nous avons inclus une chaudière réservée au processus de biocombustion - celle-ci a été préalablement testée avec de la biomasse provenant du bois de pin, de la coque d’amande, de l’os d’olive et du bois d’olivier -, nous avons testé pendant un an pour évaluer et confirmer à la fois son operativité et son rendement. "

Un modèle durable

L’une des principales applications qui se dégagent de l’étude est la possibilité de générer de nouvelles techniques visant à améliorer tout type de système de culture protégé sous plastique, des semis à d’autres plus ornementaux comme les fruits ou légumes. "Ce système est plus utile pour les zones plus froides où les besoins en chaleur et la consommation de carburant sont les plus élevés. En outre, il s’agit d’un modèle durable, puisqu'il favorise la croissance des plantes avec les déchets eux-mêmes générés par la serre et qu’il n’est pas nécessaire d’utiliser aucun type de substance chimique," explique Acién.

Ces données, selon les chercheurs, leur ont permis d’ouvrir des lignes de travail dans le but d’étudier d’autres moyens de réduire les coûts liés à la culture de serres. "Nous cherchons à réduire davantage la consommation d’énergie, en plus d’étendre le champ d’application à d’autres secteurs comme les énergies non renouvelables qui nous permettent d’étudier la mise en valeur d’autres types de déchets," avance.

Ces résultats sont le fruit de projets d’excellence Utilisation de déchets végétaux pour le chauffage et l’enrichissement carbonique y Contrôle de la croissance des cultures à faible serre en optimisant les critères de durabilité, d’économie et d’efficacité énergétique financés par la Conseil d’économie, d’innovation, de science et d’emploi du Conseil d’Andalousie.

Référence

J.A. Sánchez-Molina, J.V. Reinoso, F.G. Acién, F. Rodríguez y J.C. López. (2014). ‘Development of a biomass-based system for nocturnal temperature and diurnal CO2 concentration control in greenhouses’. Biomass & Bioenergy.

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José T. del Pozo / Fondation Découvrez

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