Durée
9h Th, 27h Pr
Nombre de crédits
| Master : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité | 6 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
L'agriculture en environnement entièrement contrôlé, ou fabriques à plantes, est un nouveau paradigme cultural dans lequel on vise à une production horticole totalement indépendante de l'environnement extérieur.
Si le domaine de l'exploration spatiale a été le premier, et contine, à s'intéresser à ces systèmes de support à la vie pour les séjours de longue durée, les développements technologiques font que cette agriculture apparaît atteindre des seuils de viabilité économiques dans de nombreux contextes sur terre. De plus, elle présente potentiellement un certain nombre de vertus environnementales comme l'économie en eau, l'absence de recours aux produits de protection des cultures, de très hauts rendements réguliers ou la possibilité de circuits courts d'approvisionnement alimentaire. Enfin, dans le cadre de la transition énergétique cette forme d'agriculture et amenée à se substituer aux serres chauffées qui reposent sur l'usage intensif d'énergies fossiles. En effet, la révolution technologique de l'éclairage led ouvre d'immenses perspectives tant en terme d'amélioration de la qualité et de la quantité des plantes produites dans ces usines au travers du contrôle de leur métabolisme que d'intégration dans le smart grid au moyen de luminaires connectés.
Le cours aborde les aspects suivants:
- Etat de l'art des usines à plantes sous lumière artificielle et les défis
- Les voies d'amélioration des usines à plantes sous lumière artificielle
- La conception et le contrôle des usines à plantes sous lumière artificielle
- Le design des modules de culture
- Efficience, productivité et profabilité
- Intégration avec les éneries renouvelables
- L'apport de éclairage led aux usines à plantes
- Les systèmes de culture adaptés aux usines à plantes et le contrôle de la solution nutritive
- L'apport du phénotypage aux développement d'usines à plantes intelligentes
Le cours vise à former les étudiants au technlogies de ce secteur industriel et à les faire explorer son développement par l'immersion dans la recherche du laboratoire sur cette thématique
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Le cours vise à former l'étdiant à l'ingénierie de conception de systèmes complexes dans son domaine d'expertise
Le cours vise à former les étudiants à concevoir des solutions technologiques permettant de définir les équipements, systèmes, et infrastructures de production alimentaire et pharmaceutiques respectueuses de l'environnement.
L'étudiant doit réussir à réaliser un projet présentant des spécifications complexes et interdépendantes en l'absence de méthodologie établie et sur base d'informations incomplètes.
Pour cela il vise à la réalisation des objectifs d'ingénierie dans le contexte stratégique du projet et il mobilise des connaissances et savoirs multidisciplinaires (Dynamique des systèmes, mécanique, automatique, physique de l'environnement, physique du bâtiment et techniques spéciales, irrigation, physiologie végétale, métrologie environmentale, analyse d'images, systèmes énergétique...) dans un environnment numérique.
Savoirs et compétences prérequis
Physique
Mathématique
Biologie
Chimie
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Apprentissage par projet et recherche
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Présentiel et enseignement à distance
projet
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
Kozai Toyoki, Smart Plant Factory the Next Generation Indoor Vertical Farms, 2018, ISBN 978-981-13-1065-2
Kozai Toyoki, Niu Genhua, Takagaki Michiko, 2015, Plant Factory - An Indoor Vertical Farming System for Efficient Quality Food Production, ISBN : 0-12-801775-9
Kozai Toyoki, Fujiwara Kazuhiro, Runkle Erik S., 2016, LED Lighting for Urban Agriculture, ISBN 978-981-10-1848-0
Modalités d'évaluation et critères
Toutes sessions confondues :
- En présentiel
évaluation orale
- En distanciel
évaluation orale
- Si évaluation en "hybride"
préférence en distanciel
Explications complémentaires:
Evaluation d'un rapport de travail et d'une présentation orale
Stage(s)
Remarques organisationnelles
Le projet nécessite un présentiel/une participation à ditance et ne fait pas l'objet d'une évaluation en seconde session
Contacts
f.lebeau@uliege.be