Modélisation et développement d'un système aquaponique avec surveillance métrologique pour l'étude du cycle de l'azote

Abstract

L’aquaponie est une technique de production agricole qui combine l’élevage en aquaculture avec la culture en hydroponie et qui permet de diminuer l’impact environnemental en réduisant les besoins en eau et en nutriments. Les productions aquaponiques sont encore peu répandues parce que la technique est encore nouvelle et peu optimisée. Les modèles informatiques dédiés constituent des outils puissants qui permettent de comprendre, prédire et optimiser les installations à moindres coûts. Au cours de cette étude, un modèle aquaponique d’un système découplé a été développé. Celui-ci étudie la croissance des plantes et des poissons et la dynamique de l’azote au sein des différents compartiments. Un système aquaponique expérimental a également été mis en place afin de produire des données servant à ajuster et valider le modèle. Ce dernier avait pour objectifs de fournir un suivi continu des paramètres essentiels et de réguler certains d’entre eux. Une attention particulière a également été portée sur le suivi du cycle de l’azote.

Grâce à ce système expérimental, les paramètres suivants ont été suivis en solution : l’électro conductivité, le pH, la température, l’oxygène dissous et l’ammoniaque. La concentration en CO2, l’humidité relative et la température de l’air ont été mesurés au sein de la chambre de culture. Différentes méthodes de mesure de la concentration en nitrates ont été testées. Les photomètres d’absorption UV offrent des mesures satisfaisantes dans leur gamme de travail. La sonde sélective d’ions est fortement dépendante des conditions du milieu et permet difficilement d’obtenir une mesure correcte. Les analyses en laboratoires constituent un bon moyen d’analyse mais les effets de la conservation des échantillons sont peu connus. Enfin, le modèle fournit des résultats qui permettent de prédire de façon satisfaisante le développement des poissons, des laitues et les dynamiques de l’azote.