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Agriculture en environnement contrôlé : Un paysage fertile pour les fournisseurs de robots

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Interact Analysis a assisté à la conférence Greentech à Amsterdam il y a quelques semaines. La conférence Greentech est l'un des plus grands rassemblements au monde de vendeurs de technologies pour l'agriculture en environnement contrôlé (AEC). La conférence est organisée au cœur du monde de l'agriculture en environnement contrôlé, aux Pays-Bas, et présente tout, des avancées en matière d'éclairage aux solutions entièrement automatisées pour le repiquage, la plantation, le calibrage, la récolte et l'emballage.

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Le modèle néerlandais d'agriculture en intérieur a été la norme dans le paysage de l'agriculture en environnement contrôlé. Dans une région où la lumière du soleil est limitée pendant une grande partie de l'année, une récolte prospère dépend de la capacité à fournir de la lumière artificielle pendant les périodes d'obscurité prolongée. Cet objectif est atteint grâce à des serres étroitement contrôlées que l'on peut repérer dans les zones rurales des Pays-Bas. En contrôlant l'humidité, l'apport d'eau et l'éclairage, les producteurs ont atteint une nouvelle efficacité dans la culture de certaines plantes grâce aux serres automatisées. À tel point que les Pays-Bas - le 134e pays par la taille physique - sont le deuxième exportateur mondial de produits agricoles.

On parle de plus en plus de l'agriculture verticale comme d'une alternative aux méthodes traditionnelles d'agriculture en environnement contrôlé. Des entreprises comme Aerofarm, Bowery Farms, Infinite Acres et Plenty, parmi beaucoup d'autres, ont levé des capitaux importants dans le cadre d'une proposition de valeur visant à résoudre des problèmes tels que l'augmentation de la population, la pénurie d'eau et la dégradation de la couche arable. Entre ces quatre entreprises, près de 2 milliards de dollars de financement ont été levés. Malgré ce financement, le marché des fermes verticales reste naissant. Cependant, les éléments fondamentaux de ce marché sont trop importants pour être ignorés. L'agriculture verticale et les serres automatisées traditionnelles devraient connaître une croissance rapide au cours de la prochaine décennie, l'humanité s'efforçant de remplir son grenier à blé dans un contexte de fort vent contraire.

Les moteurs de l'agriculture en environnement contrôlé sont trop importants pour être ignorés

Le monde est confronté à un problème inévitable : le changement climatique. Celui-ci s'accompagne de sécheresses plus longues, qui entraînent une diminution de la disponibilité de l'eau et une dégradation accrue de la couche arable, déjà endommagée par les méthodes agricoles actuelles. Dans un rapport publié par la BBC en association avec Corteva Agriscience, au cours des 100 dernières années, la couche arable fertile de l'Iowa est passée d'une profondeur de 14 à 18 pouces à 6 à 8 pouces. La réduction de la couche arable est un problème mondial qui devrait s'aggraver avec l'augmentation des températures et l'évolution des conditions météorologiques.

Ce problème se pose à un moment où, selon la Banque mondiale, le nombre de bouches à nourrir devrait augmenter de près d'un milliard de personnes au cours des 15 prochaines années. Pour éviter une famine généralisée, le monde doit adapter ses pratiques agricoles afin qu'elles soient plus efficaces et durables. L'agriculture en environnement contrôlé a le potentiel pour y parvenir.

L'agriculture en environnement contrôlé permet une utilisation plus efficace des principales ressources. Grâce à des systèmes d'eau, d'air et d'éclairage soigneusement contrôlés, ces environnements de culture peuvent produire des aliments à un rythme régulier et éliminer plus facilement les parasites et les maladies des plantes. Les LED utilisées dans ces installations peuvent être réglées pour produire une lumière qui optimise le processus de photosynthèse des plantes et une gamme de systèmes d'apport de nutriments peut réduire la quantité d'eau nécessaire par plante. Cela permet de produire plus de nourriture plus rapidement et plus efficacement que les méthodes agricoles traditionnelles.

Si c'est si génial, pourquoi tous les aliments ne sont-ils pas déjà cultivés de cette façon ?

Comme pour toute grande innovation, il faut du temps pour que la technologie habilitante réalise des économies d'échelle. Historiquement, le prix élevé de l'éclairage a été un obstacle au retour sur investissement de l'agriculture en environnement contrôlé. Heureusement, cela a changé au cours de la dernière décennie, le coût des lampes LED ayant considérablement baissé. Malgré cela, l'efficacité énergétique de ces lumières a largement atteint un plateau. En conséquence, les coûts opérationnels associés à l'éclairage des environnements agricoles intérieurs peuvent constituer un obstacle majeur à leur adoption.

Cet obstacle est particulièrement évident pour les fermes verticales dont les opérations dépassent les serres automatisées traditionnelles à la fois en termes de nombre de lumières et d'heures de fonctionnement des lumières. La consommation d'énergie des fermes verticales remet également en question la durabilité de cette pratique. La quantité d'eau économisée grâce à des processus de culture plus efficaces est potentiellement compensée par l'eau supplémentaire nécessaire aux centrales électriques pour soutenir une utilisation énergétique plus importante. En tant que telle, la croissance de l'agriculture verticale est étroitement liée à la transition écologique plus large de notre réseau énergétique. Heureusement, les serres automatisées traditionnelles, contrairement aux fermes verticales, peuvent compter sur le soleil pendant la journée, ce qui rend leur cas immédiatement plus pragmatique.

D'autres obstacles existent également. Comme dans les secteurs de l'entreposage et de la fabrication, la disponibilité et la rotation de la main-d'œuvre pour les emplois peu qualifiés, tels que la récolte, constituent un problème de plus en plus difficile à résoudre, qui pèse sur les résultats des producteurs. Comme dans la fabrication et l'entreposage, une solution à ce problème est de supprimer le besoin de main-d'œuvre par l'automatisation des processus dans la serre et nos observations à Greentech ont montré que des solutions de plus en plus automatisées commencent à voir le jour.

La robotique agricole : Un nouveau paysage pour les fournisseurs de robots

Un certain nombre de fournisseurs présentaient des solutions robotiques à Greentech cette année. Ces solutions allaient des robots de récolte mobiles récemment introduits aux robots stationnaires plus traditionnels utilisés pour des processus tels que le repiquage, le classement et le tri. Organifarms a remporté le prix de l'innovation de Greentech pour son nouveau robot de récolte de fraises, qui a été officiellement présenté lors du salon. D'autres présentations importantes concernant la robotique de récolte au salon comprenaient un partenariat entre le fournisseur de solutions Ridder et le fabricant de robots de récolte de tomates MetoMotion. Les fournisseurs traditionnels de robotique industrielle avaient également une petite présence. Un robot de récolte de marque Denso proposé par le fournisseur de solutions Certhon a fait l'objet d'une démonstration sur son stand. En outre, Crux Agribotics a présenté plusieurs types de machines fabriquées en partenariat avec ABB et destinées à automatiser divers processus.

Malgré le nombre de vendeurs proposant ces solutions, l'échelle à laquelle elles sont vendues reste faible par rapport à la vente de la robotique dans d'autres applications plus matures. Le nombre de solutions robotiques nouvellement annoncées doit cependant être considéré comme un indicateur de la direction que prend le marché. L'augmentation du taux d'automatisation dans le secteur de l'agriculture en environnement contrôlé, associée à la croissance rapide que ce secteur est susceptible de connaître au cours de la prochaine décennie, fait de cette application un terrain propice aux ventes de robots.

Nous ne sommes pas les seuls à surveiller cette évolution. À Greentech, nous avons observé la présence de plusieurs fournisseurs d'automatisation traditionnels. Ces entreprises sont celles que l'on associe généralement à des solutions d'automatisation dans le domaine de la fabrication ou de l'entreposage. Bien que ces entreprises n'aient pas eu de stand au salon, elles se sont promenées dans la salle pour se faire une idée des progrès réalisés par l'automatisation au cours de l'année écoulée. Nous ne serions pas surpris de voir ces grandes multinationales commencer à exposer à Greentech dans un avenir proche ; une autre indication que ce marché approche d'une phase de croissance.

Réflexions finales

Chez Interact Analysis, nous couvrons largement le marché de la robotique mobile. Ces robots sont principalement utilisés dans les applications d'entreposage. Nous avons commencé à couvrir ce marché alors qu'il n'en était qu'à ses débuts et il a depuis commencé à se développer à un rythme extrêmement rapide. Le secteur de la robotique agricole présente de nombreuses qualités similaires à celles du marché de la robotique mobile il y a cinq ans : des start-ups émergentes proposant de nouveaux types de robots, une importante base installée potentielle et des moteurs de croissance fondamentaux qui sont inévitables. Dans le domaine de la robotique mobile, le moteur était la prolifération du commerce électronique. Dans l'espace de l'agriculture en environnement contrôlé, le moteur est beaucoup plus existentiel.