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Un prototype hydrovoltaïque pour produire plus… de plantes

Le développeur solaire Q Energy et son partenaire Aquacosy sont en train de mettre au point un prototype de panneaux solaires associés à des productions agricoles en hydroponie. Après un an de tests à Montauban, les premiers résultats sont encourageants.

TECHNIQUE  |  Energie  |    |  F. Roussel
Un prototype hydrovoltaïque pour produire plus… de plantes
Environnement & Technique N°386
Cet article a été publié dans Environnement & Technique N°386
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Tout part d'une idée ou plutôt d'un besoin : redonner de la valeur agricole à des terrains qui en ont peu, voire pas, ou sont en friche, en périphérie d'une ville souhaitant développer des circuits courts. À Montauban, dans le Tarn-et-Garonne, le développeur de parcs solaires Q Energy et la start-up spécialisée dans l'hydroponie Aquacosy Développement ont ainsi imaginé jouer des synergies entre leurs deux activités. Sous la houlette scientifique de l'Inrae, ils ont monté un programme de recherche afin de voir comment la présence de panneaux solaires sur un terrain pouvait influencer la production de plantes en hydroponie écoresponsable juxtaposées aux panneaux.

D'une puissance installée de 9,3 kW, le prototype est en service depuis août 2021 et s'étale sur une surface de 250 m². Trois schémas sont étudiés : l'installation des cultures entre les rangs de panneaux, au bord des panneaux et sans panneaux - ce témoin se situe hors du parc. Le tout testé sur des cultures classiques en hydroponie : le basilic pour l'instant, mais bientôt la fraise, la moutarde en été, et l'épinard ou encore les poireaux en hiver.

L'eau et l'électricité se rabibochent

L'hydroponie est un système de culture hors sol dans lequel les racines des plantes se développent dans une eau enrichie en éléments nutritifs. Ici, ils sont d'origine naturelle et bio-sourcée avec utilisation de la lutte biologique. Pour ce prototype, l'installation d'hydroponie prend la forme de gouttières contenant le substrat alimenté en eau en circuit fermé.

Première synergie envisagée : les panneaux solaires produisent de l'électricité nécessaire pour faire fonctionner le système d'arrosage. Deuxième synergie : ils récupèrent 7 % de l'eau de pluie qui tombe sur la parcelle pour alimenter le système et compenser les pertes en eau liées à la croissance des plantes. L'installation est ainsi équipée de deux systèmes hydrauliques indépendants avec des gouttières de récupération d'eau de pluie et des gouttières de croissance des plantes avec une eau enrichie. Après un an de fonctionnement, le système a fait ses preuves sur ce point. L'eau de pluie récupérée par les panneaux couvre amplement les besoins des plantes.

Des cultures protégées

Le prototype a également mis en évidence de premiers résultats agronomiques très encourageants, autant sur le rendement de la production agricole que sur l'allongement des saisons de production grâce, notamment, à la forte protection au vent, au givre et une réduction de l'humidité de l'air. En effet, les panneaux solaires semblent protéger les cultures des aléas climatiques en créant un microclimat local. Alors qu'habituellement l'hydroponie s'effectue sous serre, ici, les plantes sont à l'air libre mais les panneaux semblent avoir un effet protecteur similaire.

« Nous constatons une hausse de la production de 30 % près des panneaux solaires, comparés à notre site témoin. Cela représente une surproduction quasi similaire à ce qu'on pourrait avoir sous serre », détaille Pierre Aubignac, cofondateur d'Aquacosy Développement. Ainsi, avec 80 m2 de panneaux alternés avec des rampes de culture, on produit l'équivalent de 250 m2 de basilic en plein champ. Un autre ratio émerge : ce type d'installation nécessiterait la création d'au moins un emploi équivalent temps plein (ETP) pour 1,5 ha d'installation solaire équipée.

“ Nous constatons une hausse de la production de 30 % près des panneaux solaires comparés à notre site témoin ” Pierre Aubignac, cofondateur d'Aquacosy Développement
Après ces résultats très prometteurs, la prochaine étape est de rechercher du foncier pour un projet de plus grande taille (plusieurs hectares), montrant ces mêmes bénéfices pour la production agricole, et de développer la formation d'ouvriers agricoles dans le cadre d'un chantier d'insertion. Pour le développeur solaire, ce projet répond à un besoin de foncier qui pourrait trouver des synergies avec les projets d'alimentation des communes. « Il s'agit ici d'un outil idéal pour les territoires qui souhaitent mettre en place des circuits-courts alimentaires et énergétiques tout en favorisant la création d'emplois agricoles », estime Céline Spitzhorn, directrice solaire de Q Energy.

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