AU/LAB participe à une recherche pour améliorer la gestion et l’utilisation des systèmes énergétiques pour produire des fruits et légumes toute l’année

AU/LAB est heureux de participer à la recherche Développement d’archétypes énergétiques d’espaces d’agriculture en environnement contrôlé, dirigée par Danielle Monfet et Didier Haillot de l’École de technologie supérieure (ÉTS). Cette recherche est financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), dans le cadre du programme Alliance.

Comment améliorer la culture des fruits et des légumes en environnement contrôlé au Québec de façon à en produire écologiquement toute l’année? Pour l’équipe de recherche, la solution réside dans l’amélioration de la gestion et de l’utilisation des systèmes énergétiques installés dans les environnements contrôlés, tels que les serres et les enceintes de production végétale intérieure.

Leurs travaux de recherche, qui seront réalisés en collaboration avec les équipes d’Hydro-Québec, de Ferme d’Hiver, de Navada, du Laboratoire sur l’agriculture urbaine (AU/LAB) et du Centre d’expertise et de transfert en agriculture biologique et de proximité (CETAB+), visent à cultiver plus efficacement les végétaux au Québec, et ce, toute l’année, de manière à soutenir l’autonomie alimentaire de la population, mais aussi d’en faire bénéficier l’économie locale.

Pour Eric Duchemin, directeur scientifique de AU/LAB, « notre rôle sera d’assurer le transfert des connaissances vers les entreprises agricoles, mais aussi d’assurer le transfert de la réalité des entreprises agricoles urbaines afin que les recherches correspondent aux besoins des producteurs et productrices». Selon le dernier portrait des entreprises agricoles urbaines, 75 % de ces entreprises produisent en intérieur alors qu’elles n’étaient que 59 % en 2020.

L’équipe du projet cernera les paramètres qui garantissent une croissance optimale des cultures. Pour y arriver, elle créera des modèles énergétiques, communément appelés « archétypes », qui seront offerts en libre accès. Ces paramètres seront évalués en tenant compte de l’incidence de ces systèmes sur le réseau électrique et, plus globalement, sur l’environnement. Ainsi, elle recherchera un équilibre entre des systèmes de chauffage, de ventilation et de conditionnement de l’air efficaces, assurant une croissance optimale des cultures, une consommation énergétique soutenable et une empreinte écologique la plus faible possible.

« Nous voulons développer des modèles numériques qui simuleront le comportement énergétique de cultures produites dans un environnement contrôlé afin de guider les concepteurs et les opérateurs de systèmes de chauffage, de ventilation et de conditionnement de l’air », explique Danielle Monfet, professeure-chercheuse l’ÉTS.

Des technologies innovantes, telles que le stockage thermique, seront aussi évaluées par l’équipe afin de mieux comprendre leur potentiel pour l’agriculture en environnement contrôlé, notamment lors des périodes de pointe, où la demande en électricité est élevée ou lorsque ce type d’agriculture est pratiqué sur des territoires alimentés de façon intermittente par des ressources renouvelables.

« Nos modèles permettront aux équipes de recherche et aux industriels d’évaluer le potentiel des technologies novatrices. Ils aideront aussi à établir des lignes directrices, notamment en ce qui concerne les éléments de CVCA qui pourraient être intégrés dans des progiciels », conclut Didier Haillot, professeur-chercheur à l’ÉTS.

Ces travaux s’inscrivent dans la vision du gouvernement du Québec qui souhaite soutenir l’alimentation locale par une stratégie de croissance des serres.

 

Recherches de AU/LAB dans le domaine

L’implication de AU/LAB dans ce projet de Danielle Monfet et Didier Haillot est une suite logique de nombreuses actions de l’organisation dans le domaine. En effet, depuis quelques années, AULAB mène ou participe à des recherches sur l’agriculture en environnement contrôlé. Celles-ci portent autant sur des questions énergétiques, économiques ou sociétales. Déjà, en 2018, nous avions collaboré avec Danielle Monfet pour une première étude sur l’évaluation des impacts énergétiques et environnementaux de différents modes d’agriculture urbaine en environnement contrôlé avec le cas de la serre Emilie De Witt, dans l’arrondissement Ville-Marie, à Montréal.

Depuis 2020, le Laboratoire sur l’agriculture urbaine mène une recherche sur l’évaluation des impacts énergétiques de l’intégration d’une serre urbaine commerciale au toit d’un bâtiment en climat froid. Cette recherche est menée par Loup-Philippe Lewis-Gauthier, jeune chercheur à AU/LAB, ingénieur et étudiant à la maîtrise en sciences de l’environnement de l’Université du Québec à Montréal. Le projet est dirigé par Eric Duchemin, directeur scientifique de AU/LAB et Danielle Monfet, professeure-chercheure à l’École de technologie supérieure.

En 2021, AULAB a publié trois documents sur les fermes en intérieur (indoor farming) et deux documents sur les serres urbaines. Ceux-ci permettent de mieux comprendre le développement de cette filière de production au Québec, au Canada et dans le monde, mais aussi identifient les contraintes économiques et techniques pour le démarrage et l’exploitation de telles fermes.

Nous menons aussi de nombreuses études sur les serres urbaines, que ce soit par de l’intervention comme dans le projet Serres de rue visant entre autres une meilleure compréhension de l’acceptabilité sociale de telles infrastructures ou du cadre réglementaire, dans la valorisation de rejets urbains à des fins de production alimentaire, ou encore par des études de faisabilité pour des projets de AULAB ou de partenaires.

Depuis 2021, AU/LAB participe aussi au projet de recherche CommunoSerre : Intégration sociotechnologique des serres communautaires et solidaires dans des quartiers urbains défavorisés affectés par la pandémie de l’Institut national de la recherche scientifique du Québec. Ce projet est porté par Nathan McClintock (INRS-UCS) et Jasmin Raymond (INRS-ETE) avec des chercheurs de l’INRS, de l’ETS et de AU/LAB. L’objectif de ce projet de recherche est d’évaluer de façon interdisciplinaire le potentiel d’intégration sociotechnologique des serres en milieu urbain défavorisé, ce qui permettrait une production alimentaire à l’année. Le but est de mieux préparer ces quartiers aux défis d’approvisionnement qu’apporte une pandémie.

AU/LAB est partenaire du Michigan State University dans le cadre d’une enquête internationale sur la main d’œuvre des producteurs en environnement contrôlé. Ce projet vise la collecte de données concernant les coûts de main-d’œuvre et le temps de travail des entreprises à différentes phases de la production de légumes feuilles en intérieur et en serres afin de mieux en comprendre les enjeux.

Finalement, AULAB est partenaire des Rencontres d’échanges pour des serres communautaires et collectives quatre saisons en Mauricie »,  projet porté par Laurence Guillaumie, de l’Université Laval. Ce projet a entre autres comme objectifs de favoriser la diffusion des connaissances académiques et expérientielles sur les modèles de serriculture quatre saisons les plus prometteurs au Québec et de faire connaître les initiatives exemplaires de serricultures communautaires et collectives au Québec et les défis rencontrés.

 

 

 

 

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