Résumé

VertBerry : Preuve de concept d’un système intégré de culture intérieure de baies en aéroponie 

 

Martine Dorais and Steeve Pepin, Centre de recherche et d’innovation sur les végétaux, Faculté des Sciences de l’Agriculture et de l’Alimentation, Université Laval 

Éric Deschambault, Benido Belem et Antoine Deschambault, Cyclofields 

 

La solution VertBerry consiste à adapter aux petits fruits un système électromécanique de murs mobiles de culture verticale aéroponique intérieure maximisant la surface cultivée, la pénétration de la lumière et l’uniformité du microclimat. Lors de cette phase, trois volets seront réalisés : 1- production de transplants de qualité adaptés à VertBerry, 2- stratégie optimale d’induction florale, et 3- stratégie optimale de croissance, productivité et qualité. Les stratégies adaptées à ce système autonome, innovant et durable permettront de réduire de 90 % l’empreinte carbone comparativement aux serres conventionnelles puisqu’il élimine les pertes de CO2 par ventilation, d’eau et de nutriments par lessivage, n’utilise aucun pesticide et récupère l’énergie et l’eau contenues dans la chaleur latente. L’automatisation des opérations (semis, récolte, lavage, conditionnement et empaquetage) en un point central permet de réduire au minimum les besoins en main-d’œuvre. L’utilisation d’un éclairage DEL modulable et d’un système IA intégré permet une évolution journalière du microclimat et une grande efficacité énergétique. Indépendant du climat externe et des aléas reliés aux changements climatiques, le système VertBerry permet de moduler la production selon les besoins du marché, et ce, 12 mois par année. Cela offrira un approvisionnement stable en petits fruits de très grande qualité pour les Canadiens tout en permettant une grande diversité de produits (espèces et cultivars). VertBerry permettra d’harmoniser l’offre locale aux besoins ponctuels des marchés, tout en contribuant à la sécurité et l’autonomie alimentaire des Canadiens à moyen et long termes. VertBerry se distingue des approches existantes par son automatisation, robotisation et optimisation des surfaces cultivées, son système intégré d’IA, la minimisation des ressources utilisées, sa polyvalence (espèces cultivées), l’utilisation d’énergie renouvelable et sa carboneutralité (phase scaling up). VertBerry permettra de produire de manière écoresponsable et rentable des petits fruits de qualité partout au Canada, et ce, à un coût abordable et compétitif, réduisant ainsi la dépendance liée aux importations hors-saison de petits fruits. 

 

Abstract

VertBerry: Proof-of-concept of an integrated aeroponic system for indoor berry production 

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Martine Dorais and Steeve Pepin, Centre de recherche et d’innovation sur les végétaux, Faculté des Sciences de l’Agriculture et de l’Alimentation, Université Laval 

Éric Deschambault, Benido Belem et Antoine Deschambault, CycloFields 

 

The VertBerry project consists in adapting Cyclofields’ indoor vertical farming system to produce small fruits. This aeroponic carousel system is composed of mobile walls designed to maximise the production area, light distribution, and microclimate uniformity. Three main objectives will be pursued during the Shepherd phase: 1) the production of high-quality transplants adapted to VertBerry; 2) the development of strategies for optimal flower induction; and 3) the optimization of growth, productivity, and fruit quality. VertBerry is an innovative and sustainable system that prevents CO2 loss by ventilation and leaching of water and nutrients, does not use any pesticide, and recovers the energy and water in latent heat, thus reducing by up to 90% of the carbon footprint associated with small fruits production compared to conventional crop methods. The automation of operations such as seedling, harvest, cleaning, conditioning and packaging in one common area reduces to a minimum labour needs. A modulable LED lighting and unique automated control system of climate management allow hourly change in microclimate and high energy efficiency. Having the advantage of not being influenced by outdoor weather conditions or climate change, VertBerry will provide a stable and diversified supply of high-quality small fruits to Canadians year-round, thus contributing to the food security and autonomy of Canada. VertBerry differs from existing approaches by its automation and optimization of production areas, integrated control of climate and crop management, minimization of resources used, versatility (in terms of cultivated species), use of renewable energy and potential carbon neutrality (Phase Scaling). By completely integrating operations from seedlings to berries, VertBerry will offer a turn-key system which minimizes risks for producers while increasing their autonomy. 

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