Après avoir communiqué les premiers résultats de son simulateur de gravité, Gravilab, la société française de biotechnologie Orius a étendu ses recherches, passant de plantes isolées à des systèmes de culture complets conçus pour fournir plus de la moitié des calories quotidiennes d'un équipage dans les habitats spatiaux. En collaboration avec le CNES, l'entreprise s'efforce de prouver que l'agriculture en milieu contrôlé peut atteindre l'autosuffisance grâce à une production végétale intégrée, au recyclage des ressources et à une surveillance avancée.
"Notre système est capable de fournir plus de 50 % des calories nécessaires à l'alimentation de quatre astronautes sur une surface de 80 mètres carrés", explique l'équipe de R&D d'Orius. "Il s'agit d'une étape importante dans la conception de serres déployables qui répondent aux exigences spécifiques des missions spatiales.
© Orius
Aller au-delà des légumes verts à feuilles
Si les légumes à feuilles restent la pierre angulaire de l'agriculture en milieu contrôlé, Orius et le CNES élargissent leur portefeuille de cultures aux céréales, aux légumineuses et aux plantes fruitières. Des essais avec du blé, des haricots rouges et du millet ont déjà été menés dans les chambres Biomecell de l'entreprise.
Le blé a atteint 4,4 à 4,6 kilogrammes par mètre carré par an, les haricots rouges ont produit 1,63 kilogramme par mètre carré par an et le millet 0,40 kilogramme par mètre carré par an. Ces résultats sont peut-être modestes par rapport à l'agriculture conventionnelle de plein champ, mais ils démontrent la faisabilité technique de la culture de produits de base à l'intérieur à grande échelle.
"Le passage de la culture de légumes verts à la production de fruits représente une étape importante dans notre trajectoire de recherche. Nous sommes particulièrement enthousiastes à l'idée de travailler avec la tomate Micro-Tom, une variété naine qui allie des contraintes de taille pratiques à une grande pertinence agricole".
Créer des systèmes circulaires
L'une des caractéristiques de l'approche d'Orius est la valorisation des résidus de culture. Les tiges, les gousses et le son issus de la culture des céréales et des légumineuses sont testés en tant que substrats pour la production de champignons. En réinjectant cette biomasse dans le système, les modules réduisent les déchets tout en produisant des aliments supplémentaires riches en protéines. Cette stratégie renforce la circularité dans les habitats spatiaux et offre également des enseignements pour les fermes verticales sur Terre qui souhaitent diversifier leur production et réduire les coûts d'élimination.
Orius conçoit ses systèmes de manière à ce qu'ils s'interfacent avec les systèmes de contrôle de l'environnement et de maintien de la vie. "D'après nos calculs, nos modules de production pourraient épurer tout le CO₂ émis par le nombre de membres d'équipage qu'ils sont censés nourrir", explique l'équipe. Les usines deviennent des participants actifs au cycle de vie, réduisant la dépendance aux épurateurs mécaniques tout en améliorant l'efficacité globale.
Pour valider ces conceptions, Orius mène des essais sur 12 mètres carrés de blé à l'intérieur de Biomecell, qui mesurent l'évapotranspiration, l'absorption de dioxyde de carbone et la demande d'énergie en temps réel. "Des systèmes avancés de surveillance des flux de matière et d'énergie sont essentiels pour comprendre comment ces systèmes peuvent être intégrés dans une base spatiale. Toutes les données sont collectées par BiomeOS, la plateforme logicielle propriétaire de l'entreprise.
Leçons pour l'agriculture verticale
Bien que ces projets soient conçus pour l'espace, Orius souligne que les innovations sous-jacentes peuvent être appliquées sur Terre. "Tous ces développements ont un fort potentiel pour créer des solutions innovantes pour l'ACE sur Terre, en construisant des boucles de recyclage efficaces pour faire pousser les cultures de la manière la plus efficace possible tout en minimisant la consommation d'énergie et de ressources."
Pour les fermes verticales, les enseignements immédiats sont les suivants : traiter les résidus de culture comme une ressource plutôt que comme un déchet, mettre en œuvre une gestion des gaz pour réduire les pertes de qualité, et appliquer la surveillance des flux de matière et d'énergie pour affiner les indicateurs clés de performance tels que le rendement par kilowattheure et les litres d'eau par kilogramme. L'inclusion des céréales, des légumineuses et des champignons offre des possibilités de diversification des produits qui peuvent renforcer les modèles d'entreprise.
À mesure qu'Orius élargit sa gamme de cultures et perfectionne ses modules, les implications vont bien au-delà des futures bases lunaires ou martiennes. Les systèmes qui capturent chaque gramme de carbone et recyclent chaque litre d'eau sont tout aussi pertinents dans les fermes urbaines que dans l'espace.
Pour plus d'informations :
Orius
Elodie Rallo, marketing et communication
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www.orius.co
