Les scientifiques récoltent la lumière du soleil pour cultiver de la nourriture et de l’énergie propre

SAN DIEGO — Des scientifiques de l'UC Davis travaillent à la mise au point d'un moyen de capter la lumière du soleil — et son spectre lumineux optimal — pour cultiver plus de nourriture avec moins d'eau et créer de l'énergie propre.

Pour Majdi Abou Najm, mesurer la puissance du soleil relève en partie de la science, avec une touche de magie.

"Il s'agit essentiellement d'une lumière courbée, inspirée de la série 'Avatar'", a-t-il déclaré. "Il s'agit essentiellement des maîtres de la lumière au travail."

Abou Najm est professeur agrégé au département des ressources terrestres, aériennes et hydriques de l'UC Davis. Il étudie l’agrivoltaïque, qui consiste à cultiver des cultures à l’ombre de panneaux solaires, idéalement avec moins d’eau.

Abou Najm a déclaré que les panneaux solaires classiques captent toute la lumière, mais qu'en utilisant l'agrivoltaïque, une nouvelle génération de panneaux solaires pourrait capter la lumière bleue pour produire une énergie propre, puis transmettre la lumière rouge aux cultures.

« Nous essayons essentiellement d’optimiser l’ensoleillement afin de déterminer exactement la quantité de récoltes nécessaire et pourquoi ne pas récolter le reste ? », a-t-il déclaré. "Parce que si nous le laissons, nous allons simplement dépenser plus d'eau."

Son équipe a jusqu’à présent découvert que la partie rouge du spectre lumineux est plus efficace pour la culture des plantes, tandis que la partie bleue du spectre est mieux utilisée pour la production solaire. Ils ont testé des techniques de culture sur des plantes comme les fraises, le basilic et les tomates.

"Nous pouvons créer la même tomate avec 15 à 20 % d'eau en moins", a déclaré Abou Najm.

Andre Daccache est professeur adjoint au département de génie biologique et agricole de l'UC Davis et est l'un des partenaires du projet. Il utilise des drones pour capturer des images de leurs cultures, utilisant des caméras et des capteurs pour capturer la croissance des plantes, l'humidité du sol et le type de lumière qui frappe les cultures.

"Nous essayons de cartographier le développement de l'usine elle-même", a déclaré Daccache. "Il est donc très important de regarder d'en haut."

Face aux défis du changement climatique, de la sécheresse et d’une population mondiale croissante, les scientifiques estiment que la conception de systèmes qui équilibrent la gestion durable des terres avec l’utilisation de l’eau et la production alimentaire contribuera à prendre soin de la race humaine et de la planète.

"Nous travaillons. Il y a des gens qui travaillent vraiment dur pour explorer différentes solutions », a déclaré Daccache.

Abou Najm pense qu'en traitant le soleil comme une ressource, ils peuvent travailler à l'ombre et produire de l'électricité tout en produisant des cultures en dessous.

"Si nous pouvons remettre ces acres en production et produire des tomates avec moins d'eau, cela va vraiment changer la donne", a-t-il déclaré. « Travailler avec la lumière, l’optimiser et même optimiser chaque spectre de lumière est l’avenir de l’agriculture. Dans ce cas, la technologie est notre sauveur.

Abou Najm a déclaré qu'une fois qu'ils auront perfectionné leurs méthodes et les auront adaptées à l'agriculture à grande échelle, ils espèrent créer une version abordable afin qu'elle soit accessible aux agriculteurs du monde entier pour les aider à produire plus de récoltes et à créer plus d'énergie. Ils espèrent rendre les systèmes agrivoltaïques plus efficaces dans les régions agricoles arides comme la Californie.