Gestion des déchets dans l'agriculture verticale: compostage et recyclage des biodéchets

Contrairement à l'agriculture traditionnelle, où les cultures sont cultivées sur une seule surface horizontale couvrant de vastes étendues de terre, l'agriculture verticale empile les plantes en plusieurs couches et les cultive dans des conditions contrôlées, en intérieur ou en extérieur. Ces fermes fonctionnent à l'aide de logiciels, de matériel informatique et d'un système d'IA spécialisés, ce qui les distingue encore davantage des pratiques agricoles conventionnelles. Malgré ces différences, elles produisent elles aussi des biodéchets.

Qu'est-ce qu'un déchet biologique?

Les déchets biologiques désignent les résidus organiques issus de matières végétales ou animales susceptibles de se dégrader biologiquement. Il s'agit essentiellement de matières d'origine naturelle qui peuvent se décomposer en composés plus simples. Leur impact sur l'environnement peut être positif ou négatif, selon la manière dont ils sont traités.

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Quelques exemples de biodéchets:

• Restes alimentaires
• Épluchures de fruits et légumes
• Fleurs fanées et feuilles montées en graine
• Marc de café et de thé
• Os d'animaux
• Coques d'œufs

Pourquoi est-il important de traiter correctement les biodéchets?

Le fait de laisser des matières organiques dans les décharges peut constituer une menace sérieuse pour la faune et la flore. Cela génère des ruissellements toxiques dus à l'accumulation d'eau de pluie, qui peuvent s'infiltrer dans l'écosystème et perturber la biodiversité. La production de méthane représente une menace encore plus grave, car elle nuit à la qualité de l'air et accentue l'effet de serre. En revanche, s'ils sont recyclés, les biodéchets peuvent constituer une précieuse source d'énergie verte ou un engrais riche en nutriments pour les plantes.

Recyclage des biodéchets

Le recyclage des déchets biodégradables repose sur un ensemble de procédés qui transforment les déchets organiques en matières réutilisables. L'objectif est d'améliorer l'utilisation durable des ressources naturelles et de réduire l'impact environnemental. Il existe deux méthodes de recyclage des biodéchets: le compostage et la digestion anaérobie.

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Certains résidus végétaux ne peuvent être ni compostés ni réutilisés, mais les fermes verticales s'efforcent malgré tout de réutiliser autant que possible.

Le compostage‍

Le compostage est le processus qui consiste à transformer des matières organiques en un mélange semblable à de la terre, dans des conditions riches en oxygène. Ce mélange peut être utilisé comme engrais riche en nutriments, favorisant une croissance plus rapide et plus saine des plantes.

De quoi est composé le compost?

Il est constitué de couches de matières brunes et vertes placées dans des zones ou des bacs spécialement préparés. Les matières brunes comprennent les branches et le carton, tandis que les matières vertes comprennent les déchets alimentaires, les feuilles et l'herbe. Les matières sont coupées en petits morceaux pour accélérer la décomposition. La couche finale est recouverte d'une épaisse couche de matière brune et humide. Le compost est prêt à l'emploi 4 semaines après la décomposition complète des matières organiques. Il peut être utilisé en agriculture, pour la remise en état des sols et l'aménagement paysager.

Digestion anaérobie‍

Bien que similaire au compostage, ce processus se déroule dans un récipient fermé et étanche appelé réacteur. Cette méthode permet de décomposer les matières organiques en l'absence d'oxygène.

Quels sont les matériaux utilisés dans la digestion anaérobie?‍

Les déchets pouvant être inclus dans le mélange sont le fumier animal, les boues d'épuration, les déchets alimentaires et d'autres matières organiques, telles que les graisses et les huiles. Le produit final est du gaz naturel qui peut être utilisé pour produire de l'électricité, alimenter des systèmes et des processus de refroidissement et fournir de la chaleur.

Déchets biologiques issus de l'agriculture verticale

Comme les fermes verticales cultivent des plantes, elles ne produisent aucun déchet d'origine animale. Les déchets les plus courants qu'elles génèrent sont les feuilles, les tiges, les racines, les fruits abîmés, les algues issues du système de recirculation de l'eau et les résidus végétaux provenant de l'entretien du système.

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Les fermes verticales ont recours à la fois au compostage et à la digestion anaérobie pour valoriser les déchets biologiques. En suivant ces directives de traitement, elles produisent de l'électricité et de la chaleur qui sont réinjectées dans les mêmes fermes où elles ont été produites. Ainsi, chaque élément des intrants est utilisé à son plein potentiel, ne laissant que peu ou pas de déchets organiques excédentaires. C'est ce qu'on appelle un système en circuit fermé.

Système en circuit fermé‍

Même l'eau est réutilisée au sein de ce cycle. Après filtration, elle est réinjectée dans le système, principalement dans les solutions nutritives hydroponiques. Lorsque l'on utilise de la terre, le compostage favorise davantage le renouvellement des nutriments, garantissant ainsi une utilisation continue tant de l'eau que de la matière organique.

L'agriculture verticale au service de la durabilité environnementale

À l'échelle mondiale, la production de déchets organiques est estimée à environ un milliard de tonnes par an, ce qui contribue de manière significative au réchauffement climatique et au changement climatique. Les fermes verticales, grâce à leurs solutions permettant d'économiser de l'espace et de l'eau, visent à minimiser leur impact environnemental. Elles offrent donc également des solutions efficaces pour la gestion des déchets organiques.

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Grâce à des options de recyclage telles que le compostage et la digestion anaérobie, elles s'efforcent d'utiliser chaque partie de leurs intrants aussi efficacement que possible, ce qui explique en partie pourquoi l'agriculture verticale est de plus en plus reconnue comme une solution respectueuse de l'environnement.