Sous la direction du professeur Youbin Zheng et de ses collaborateurs d’Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC), l’équipe met au point la prochaine génération de systèmes de serres qui intègrent à la fois l’intelligence artificielle (IA), la saine utilisation de l’énergie et de l’éclairage, ainsi que l’horticulture de précision et la conception durable. Partant de l’un des plus grands défis liés à la production de fraises tout au long de l’année, à savoir sa haute consommation énergétique aux fins de chauffage et d’éclairage, l’équipe conçoit des solutions automatisées fondées sur les données afin d’optimiser la consommation énergétique des serres et de maintenir des conditions de culture idéales.
L’équipe poursuit sur sa lancée dans le cadre de la phase de mise à l’échelle. Elle optimise les innovations de la serre universitaire de Guelph et des installations de pointe d’AAC, puis les transpose à une serre de calibre commercial. Chaque étape est un terrain d’essai. Elle permet d’affiner la technologie, de recueillir des données et de s’assurer que les systèmes seront fiables, modulables et prêts à donner des résultats une fois que les producteurs les auront adoptés.
Cette transformation est articulée autour de trois innovations. La première est un système de fertigation fondé sur l’IA qui ajuste en temps réel les apports en eau et en nutriments. En recyclant et en réutilisant continuellement les ressources, le système réduit les déchets tout en favorisant la santé des plantes. Les premiers essais ont démontré que la précision fondée sur les données pouvait résoudre des problèmes qui affligent l’agriculture en intérieur depuis longtemps, ce qui jette les bases d’une mise en place dans un contexte commercial.
La deuxième innovation s’attaque à l’un des coûts les plus importants liés à la production en intérieur, et qui est aussi au cœur de la solution : l’éclairage. L’équipe mettra à l’essai des systèmes contrôlés par l’IA pour ajuster et optimiser la durée et l’intensité de l’éclairage artificiel et ainsi profiter des tarifs d’électricité hors pointe. Comme l’énergie hors pointe provient souvent de sources renouvelables, cette approche pourrait réduire considérablement les coûts énergétiques et les émissions de gaz à effet de serre. Après des essais à petite échelle, les systèmes sont passés à des environnements commerciaux plus vastes, le but étant de prouver qu’une conception intelligente peut se traduire par une production à la fois durable et économiquement viable.
La troisième innovation consiste à réinventer l’aménagement des serres grâce à une production verticale à plusieurs niveaux qui optimise l’utilisation de l’espace. En équilibrant la lumière naturelle et artificielle à chaque niveau, l’équipe favorise la bonne croissance des plantes, où qu’elles se trouvent au sein du système. Jumelée à l’IA, à la récupération et à la réutilisation de la chaleur et de l’eau, ainsi qu’à des contrôles environnementaux précis, cette méthode maximise le rendement et l’efficacité des ressources, ce qui démontre qu’une ingénierie bien pensée permet d’amplifier le potentiel de chaque mètre carré.
Rien de tout cela ne serait possible sans la composition de l’équipe en soi. En effet, des horticulteurs, des informaticiens, des ingénieurs et des étudiants travaillent côte à côte et mettent en commun leur expertise en biologie végétale, en IA et en activités commerciales.
Comme l’explique le professeur Zheng, « l’IA ne comprend pas les plantes, et l’horticulture à elle seule n’est pas modulable. Mais en combinant ces deux éléments, nous pouvons obtenir des systèmes intelligents, efficaces et adaptés à la réalité des producteurs. »
En testant, en affinant et en validant chaque innovation étape par étape, l’équipe de l’Université de Guelph ne se contente pas de concevoir une technologie : elle élabore un plan directeur pour un bâtir un système alimentaire intelligent, capable de fonctionner toute l’année et résistant au climat. Que ce soit dans les serres de recherche ou dans un contexte d’exploitation commerciale, son travail aidera les exploitations canadiennes à produire plus avec moins de manière durable et en toute confiance.
Collaborateurs
- Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC)
- Biophi
- Sollum Technologies
- Climate Control Systems
- Hoogendoorn America
- Ministère de l’Agriculture, de l’Alimentation et de l’Agroentreprise de l’Ontario (MAAAO)
- Meteor Systems – Amérique du Nord
- Université de Windsor
