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Démarrage d’un projet de 3,4 millions de dollars pour réduire l’impact environnemental de la production en serres

29 août 2024 - Source : NOUVELLES

Une équipe de recherche de Polytechnique Montréal se donne pour mission d’apporter une alternative pérenne à un problème derrière 1 à 2 % des émissions planétaires de GES : celui de la fabrication d’un fertilisant sans empreinte carbone. Son projet fait aujourd’hui l’objet d’une annonce de financement de 3,4 millions de dollars de la part du gouvernement fédéral par l’entremise du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG).


La technologie développée dans le cadre du projet PLANET permettra aux producteurs de légumes en serre de réduire leur empreinte carbone en plus de limiter leur utilisation de fongicides. (Photo : Cultures Gen V)


Qu’ils soient produits dans les champs ou dans des serres, les fruits et les légumes que nous consommons viennent avec un coût environnemental qui ne se limite pas qu’à l’énergie utilisée pour chauffer les serres ou assurer leur transport vers notre assiette. La production d’engrais chimiques, notamment celle d’ammoniac, pèse très lourd dans la balance des émissions de GES.

Selon des estimations de 2019, les usines de fabrication d’ammoniac seraient derrière 1,4 % des émissions globales de CO2 sur Terre. Elles consommeraient en plus 1 % de l’énergie globale disponible. La cause : le procédé Haber-Bosch, une trouvaille du début du 20e siècle qui a révolutionné l'agriculture, mais qui s’appuie sur une utilisation intensive de carburants fossiles.

Une alternative développée à Polytechnique Montréal pourrait toutefois amener des producteurs à se soustraire à utiliser ces engrais chimiques.

Le plasma froid au service des serres

Le professeur Stephan Reuter (Photo : Polytechnique Montréal)

Avec le démarrage du projet baptisé PLANET, le professeur titulaire au Département de génie physique de Polytechnique Montréal Stephan Reuter souhaite offrir une alternative aux producteurs de légumes en serre en misant sur le plasma froid.

Le projet fait partie des 16 initiatives qui font aujourd’hui l’objet d’une annonce de financement par l’honorable François-Philippe Champagne, ministre de l’Innovation, des Sciences et de l’Industrie, et l’honorable Lawrence MacAulay, ministre de l’Agriculture et de l’Agroalimentaire, afin de développer des solutions pour soutenir un secteur agricole et agroalimentaire durable dans une économie mondiale carboneutre. PLANET bénéficie d’un appui de 3,4 millions de dollars répartis sur 4 ans.

Outre le professeur Reuter, le projet implique une myriade de spécialistes issus de Polytechnique Montréal et d’autres institutions. Émilie Bédard, professeure agrégée au Département des génies civil, géologique et des mines, Jason R. Tavares et Guillaume Majeau-Bettez, respectivement professeur titulaire et professeur agrégé au Département de génie chimique, Frédéric Sirois, professeur titulaire au Département de génie électrique et Michael Wertheimer, professeur émérite au Département de génie physique, feront équipe avec Caroline Côté et Richard Hogue de l'Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Martine Dorais de l’Université Laval, Mary K. Doidge et Aurélie Harou de l’Université McGill ainsi que Michaela Skulinova du centre de transfert technologique Cintech. Le producteur de légumes en serres Cultures GenV, les producteurs en serre du Québec, Growcer Modular food solutions ainsi que le Conseil mohawk d’Akwesasne et la société technique de Polytechnique Montréal AquaPoly font aussi partie de la longue liste de partenaires du projet.

« Il est crucial de travailler avec des spécialistes aux expertises complémentaires pour maximiser l’impact de nos recherches tout en travaillant avec les acteurs qui sont sur le terrain pour adapter notre technologie à leurs besoins, confie le professeur Reuter. Le plasma froid présente un potentiel énorme pour transformer l’agriculture, mais il nécessite une compréhension fine des mécanismes en jeu, tant au niveau microbiologique que physicochimique. C’est en réunissant ces savoirs que nous pourrons développer des solutions réellement durables pour l’agriculture de demain. »

Objectif : mise à l'échelle


L’exposition de l’air et l’eau à des décharges électriques provoquent des réactions chimiques qui génèrent une multitude de molécules aux propriétés antiseptiques comme l’ozone (O3), le peroxyde d'hydrogène (H2O2) et l’acide nitrique (HNO3), notamment. Le procédé permet aussi de fabriquer du nitrate (NO3), une source d’azote privilégiée par les végétaux. (Image : laboratoire du Pr Reuter)


Le plasma froid est un état de la matière provoqué par des champs électriques et qui transforme les molécules présentes dans l’air et l’eau. En intégrant une source de plasma froid au bassins hydroponiques des serres, on obtient deux résultats très intéressants pour les producteurs : en plus de produire localement un engrais azoté assimilable par les plantes, la technologie génère des molécules qui s’attaquent aux champignons pathogènes. 

« En ajustant bien les paramètres, on peut générer les molécules qui sont les plus efficaces pour ces deux actions, explique le professeur Reuter. De cette façon, on peut envisager non seulement d’éliminer le recours à des engrais azotés, mais aussi de limiter l’utilisation de fongicides. »

L’équipe de Polytechnique Montréal teste déjà son approche depuis plus de 3 ans. Grâce à ce nouveau financement, elle envisage de le mettre à l’échelle afin que la technologie réponde autant aux besoins des petites et des grandes serres hydroponiques.
 

En savoir plus

Fiche d’expertise de Stephan Reuter
Site du laboratoire de Pr Reuter
Site du Département de génie physique

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