Imaginez que vous puissiez nettoyer des eaux sales avec une plante... sans avoir besoin de grands et lourds réservoirs d'eau. C'est l'idée qui sous-tend le dernier article de recherche d'IMPRESS publié par Iván Loaiza et Marcel A.K. Jansen de l'University College of Cork dans l'International Journal of Phytoremediation. En bref, il s'agit de tester la culture de lentilles d'eau ’fog-o-ponique“.
Objet du document
Les chercheurs ont étudié les lentilles d'eau (Lemna minor L.), une plante flottante à croissance rapide déjà réputée pour absorber l'excès d'azote (N) et de phosphore (P) des eaux usées. Quel est le problème ? La plupart des systèmes de culture de lentilles d'eau en intérieur reposent encore sur des plateaux remplis d'eau, et les versions empilées “à plusieurs niveaux” nécessitent une ingénierie lourde, car chaque couche est alourdie par une colonne d'eau.
Pourquoi fog-o-ponics ?
La fog-o-ponics présente des similitudes avec l'aéroponie, mais elle utilise un brouillard de nutriments au lieu de racines baignant dans un liquide. Les chercheurs ont placé des colonies de lentilles d'eau sur un “hamac” en filet de nylon, et une solution nutritive a été transformée en brouillard à l'aide d'un brumisateur à ultrasons. Si cela fonctionne, de fines couches de plantes pourront être empilées avec beaucoup moins de poids, ce qui pourrait permettre de fabriquer des “filtres vivants” compacts, utilisables toute l'année à l'intérieur et conformes aux objectifs de l'économie circulaire, pour traiter les flux de déchets et transformer les nutriments en biomasse. Au cours du processus, un prototype à trois couches (avec un espacement de 2 cm) a été construit afin d'explorer les performances de la culture empilée à différentes hauteurs.
Comment ils l'ont testé (et quand)
Des essais de courte durée ont été menés pour voir comment les niveaux de lumière et les horaires de nébulisation affectaient la croissance et des essais plus longs, jusqu'à 21 jours, ont permis de vérifier si les plantes restaient en bonne santé au fil du temps. Comme le brouillard lui-même peut bloquer la lumière, avec un rapport potentiel de réduction de dix fois, l'intensité lumineuse a été réglée pour éviter d'affamer les plantes.
Ce qu'ils ont trouvé
Les lentilles d'eau n'ont pas seulement survécu, elles ont poussé à peu près aussi bien que dans une culture liquide traditionnelle. Les meilleures performances ont atteint un taux de croissance relatif de ~0,24 par jour à une lumière de 50 µmol m-² s-¹, avec des indicateurs de santé de la photosynthèse comparables à une croissance “normale”. La brumisation continue a battu les cycles marche-arrêt, suggérant qu'un brouillard régulier aide à maintenir la disponibilité des nutriments. L'article fait état d'une élimination totale d'azote d'environ 500 mg par mètre carré et par jour, et d'une absorption importante d'azote et de phosphore dans les tissus de la plante.
Ce que cela pourrait signifier pour l'avenir
Si elles sont mises à l'échelle, les lentilles d'eau fog-o-poniques pourraient devenir une étape de polissage des eaux usées à grande capacité et à plusieurs niveaux pour les exploitations agricoles, la transformation des aliments ou les installations de traitement intérieur, transformant la “pollution” en biomasse récoltable, pour les engrais, les ingrédients alimentaires ou les bioproduits. L'article soulève également des questions, telles que le maintien de la diffusion du brouillard et de l'éclairage à l'échelle industrielle, mais il s'agit d'une preuve de concept prometteuse pour des réacteurs de phytoremédiation plus légers et plus denses.
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Ce résumé a été rédigé par recadrer.l'alimentation.