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Smart aquaponics

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Kick Off Conderence of Interreg Project "Smart Aquaponics"
Haissam Jijakli (Uliege)

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Smart aquaponics

  1. 1. Prof. M.H. Jijakli Gembloux Agro-Bio Tech, Université de Liège mh.jijakli@uliege.be Smart Aquaponics
  2. 2. Contenu 1. Qu’est-ce que l’aquaponie ? 2. Exemples de projets existants 3. Les défis de l’aquaponie 4. Smart Aquaponics 5. Un nouvel outil à Gembloux
  3. 3. Contenu 1. Qu’est-ce que l’aquaponie ? 2. Exemples de projets existants 3. Les défis de l’aquaponie 4. Smart Aquaponics 5. Un nouvel outil à Gembloux
  4. 4. Concept de « Planetary Boundaries » Rockström et al., 2009 Le concept des 9 limites planétaires
  5. 5. Les défis futurs • 9,6 milliards d’habitants en 2050 • 75% vivront dans les villes • 66% de surface agricole en moins en 100 ans • Diminution des ressources naturelles Comment nourrir le monde en 2050 ? • Crises et scandales alimentaires • Citoyens désireux d’aliments sains • Résilience alimentaire et parcours des aliments • Génération Z Comment s’adapter pour répondre aux défis alimentaires actuels et futurs ? Les défis actuels Les défis de l’agriculture Nourrir sans épuiser les ressources foncières et biochimiques de notre planète tout en faisant face aux aléas climatiques grandissants et en regagnant la confiance des consommateurs
  6. 6. Emergence de nouveaux modes de production • l’optimisation de l’utilisation des ressources • l’intégration dans leur cycle des déchets et excédents • la préservation voire la restauration de la biodiversité • la mise en place de production locale • Une relocalisation de la production est observée en milieu urbain et périurbain
  7. 7. aquaculture recirculée + hydroponie Diminution de l’impact environnemental Interactions Poissons microorganismes plantes Figure issue de Delaide B., Goddek S., …, Jijakli H., 2015. Aquaculture Engineering Aquaponie: un nouveau mode de production
  8. 8. Aquaponie: un nouveau mode de production
  9. 9. Aquaponie: un nouveau mode de production Quantité d’eau requise pour produire 1 kg de tomates
  10. 10. Besoin des tomates en hydroponie : 1500 kg N /ha x an 300 kg P /ha x an 320 kg S /ha x an 2000 kg K /ha x an 900 kg Ca /ha x an 200 kg Mg /ha x an Aquaponie: un nouveau mode de production • Consommation réduite d’eau pour les plantes et les poissons ( 300 à 500 litres en RAS vs 190 000 litres en eau courante) • L’eau aquacole devient une matière valorisable au lieu d’être un déchet (normalement l’eau aquacole doit être traitée en station d’épuration) • La production de plantes n’utilise plus ou moins d’intrants chimiques (fertilisants)
  11. 11. Aquaponie: un nouveau mode de production Les composantes du système
  12. 12. Aquaponie: un nouveau mode de production Les protagonistes Les bactéries nitrifiantes (Nitrosomas et Nitrobacter) convertissent l’ammoniac (NH3 et NH4+) en nitrites (NO2) puis en nitrates (NO3)
  13. 13. Contenu 1. Qu’est-ce que l’aquaponie ? 2. Exemples de projets existants 3. Les défis de l’aquaponie 4. Smart Aquaponics 5. Un nouvel outil à Gembloux
  14. 14. Aquaponie: Usage privé INDOOR
  15. 15. Aquaponie: Usage privé Aquaponie de jardin
  16. 16. Aquaponie: Usage pédagogique PTI Kortrijk
  17. 17. Goutte à goutte DWC Table à marée NFT Aquaponie: Usage pédagogique
  18. 18. Aquaponie: Usage pédagogique
  19. 19. Aquaponie: Usage social Will Allen
  20. 20. Aquaponie: Usage communautaire PAFF BOX Plant and fish farming Production sur un an : - Serre froide : 60 kg de poissons et 140 kg de légumes - Serre chaude : 100 kg de poissons et 200 kg de légumes
  21. 21. Aquaponie: Usage communautaire
  22. 22. Aquaponie: Horeca
  23. 23. Aquaponie: Epicerie Projet réalisé à l'Usine - Uccle
  24. 24. Aquaponie: HORECA/Bureaux Site de Tour et Taxis
  25. 25. Aquaponie: Production Ferme de l’abattoir (Bigh/foodmet)
  26. 26. Aquaponie: Production Greenhouse 250m² Annual production volume 5 tons of vegetables, 850kg of fish ECF Farmsystems GmbH
  27. 27. Aquaponie: Production
  28. 28. Contenu 1. Qu’est-ce que l’aquaponie ? 2. Exemples de projets existants 3. Les défis de l’aquaponie 4. Smart Aquaponics 5. Un nouvel outil à Gembloux
  29. 29. Contenu 1. Qu’est-ce que l’aquaponie ? 2. Exemples de projets existants 3. Les défis de l’aquaponie a. Recherche b. Développement 4. Smart Aquaponics 5. Un nouvel outil à Gembloux
  30. 30. Défis de la recherche Rôles dans la protection et la nutrition des plantes Identification de la biodiversité des micro- organismes
  31. 31. Aliment Alimentation des poissons mieux adaptée aux plantes Défis de la recherche Recherche d’aliments préservant les ressources naturelles
  32. 32. Pi = H3PO4, H2PO4 -, HPO4 2-, PO4 3- Aliment Recyclage phosphore évacué dans boues Augmenter la concentration en Pi Défis de la recherche
  33. 33. Bio-Digesteur Boues Bassin à poissons PuisardBiofiltre Pompe Lit de culture hydroponique Filtre mécanique Lixiviat  Réinsertion lixiviat riche en Pi et métabolites de biocontrôle  Biolixiviation Défis de la recherche
  34. 34. Aliment Validation d’une production écologique Défis de la recherche Analyse du cycle de vie Ne pas nier la problématique énergétique
  35. 35. -Hydrologie -Filtration -Mesures chimiques -Manipulation, dosage -Semences et germination -Besoins nutritifs -Gestion des ravageurs -Exigences environnementales -Substrat de croissance -Alimentation -Déjections -Exigences environn. -Bien-être -Croissance - La T°C de l’eau - Le pH - Oxygène dissout - Concentration en Nitrates - Concentration en ammoniaque et en ions ammoniums 1. Connaissances multidisciplinaires Défis du développement
  36. 36. 2. Systèmes complexes et variés Défis du développement
  37. 37. 3. Système biologique complexe Défis du développement
  38. 38. Comment stimuler l’adoption de l’aquaponie par le plus grand nombre ?
  39. 39. Contenu 1. Qu’est-ce que l’aquaponie ? 2. Exemples de projets existants 3. Les défis de l’aquaponie 4. Smart Aquaponics 5. Un nouvel outil à Gembloux
  40. 40. Smart Aquaponics Développement d’outils de formation et gestion intelligents
  41. 41. • Un outil de formation (Smart Gaming), composé d’un jeu (PC et smartphone) et de modules de cours théoriques ; • Un outil d’aide à la décision simulant des systèmes aquaponiques fictifs. La simulation estimera les rendements et la stabilité des systèmes et permettra d’en affiner la conception ; • Un outil de monitoring des systèmes aquaponiques. Où qu’il soit, l’utilisateur pourra suivre l’état du système, mais aussi anticiper les problèmes potentiels. Les objectifs
  42. 42. Les étapes du projet - Sélection et mise en place de capteurs dans différents systèmes aquaponiques - Et développement d’un modèle informatique qui prédit l’évolution des systèmes aquaponiques
  43. 43. - Mise en place d’une chaine d’acquisition de données (connexion des capteurs au cloud et gestion de ces données - Interaction avec le modèle Les étapes du projet
  44. 44. - Equipement en sondes et test du modèle sur les systèmes aquaponiques pilotes des partenaires publiques - Validation chez nos partenaires privés (Atelier Bossimé, Aqua4C) Les étapes du projet
  45. 45. Les étapes du projet - une interface d’utilisation moderne et conviviale
  46. 46. Les étapes du projet Diffusion de nos activités et des résultats pour les publics visés (enseignement, communauté urbaine et professionnel)
  47. 47. Plus d’infos ? http://www.smart-aquaponics.com/
  48. 48. Contenu 1. Qu’est-ce que l’aquaponie ? 2. Exemples de projets existants 3. Les défis de l’aquaponie 4. Smart Aquaponics 5. Un nouvel outil à Gembloux
  49. 49. Outil unique en Europe mettant en œuvre l’ensemble des systèmes innovants de production en agriculture urbaine, périurbaine et biodiversité sur un site de 5 ha Plateforme AUBIER : Agriculture Urbaine et Biodiversité pour l’Innovation, l’Enseignement et la Recherche
  50. 50. Plateforme AUBIER Aquaponie 2012 Aquaponie sur 400 m2 sept. 2018 Containers pour la production d’insectes comestibles et phytomolécules médicales Serre Urbaine en toiture 2019 Permaculture, agroforesterie maraichère, SPIN 2019
  51. 51. Plateforme AUBIER Friche dirigée 2019 Bandes fleuries, Biodiversité végétale 2019 Jardin de pluies auditoire plein air 2019 - 2020 Infrastructures vertes 2016 Toitures végétales analogues 2017
  52. 52. Plateforme AUBIER Verger 2020 Sentier didactique 2020
  53. 53. Merci http://www.smart-aquaponics.com/

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