Ces étudiants de Joburg cultivent de l’herbe de haute technologie – et le gouvernement lui a donné un signe d’approbation

• En utilisant des systèmes d’éclairage basés sur l’IA et la culture hydroponique en boucle fermée, les étudiants de maîtrise ont développé un système de culture de cannabis de haute technologie qui utilise moins de ressources pour produire de meilleurs rendements.
• L’équipe d’ingénierie, basée à l’université Wits à Johannesburg, a reçu une reconnaissance spéciale de la Gauteng Development Agency.
• Le système entrera désormais dans une phase de recherche et de développement robuste dans l’installation BioPark de Gauteng.
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Une équipe d’étudiants à la maîtrise de l’Université du Witwatersrand (Wits) à Johannesburg utilise des algorithmes de bioscience et l’intelligence artificielle (IA) pour cultiver des cultures de cannabis à haut rendement.

La méthode de culture a reçu une reconnaissance spéciale de l’Innovation Hub de la Gauteng Development Agency avec le soutien du gouvernement local.

Cela fait presque trois ans que la Cour constitutionnelle sud-africaine a dépénalisé l’usage personnel et la culture du cannabis.

La décision historique a attiré davantage l’attention sur le potentiel médicinal et économique de la plante, le Cannabis Development Council of South Africa proposant que le marché légal pourrait valoir environ 27 milliards de rands d’ici 2023.

Le cannabis a été présenté comme un « nouveau secteur de l’économie » par le Premier ministre du Gauteng, David Makhura, et les investisseurs internationaux affluent vers l’Afrique australe dans le cadre de la dernière ruée vers « l’or vert ».

C’est dans ce contexte que deux étudiants en génie de Wits, Constant Beckerling et Anlo van Wyk, ont attiré l’attention de la Gauteng Development Agency. Le duo, fondateurs d’AgriSmart Engineering, a reçu une reconnaissance spéciale du concours annuel du hub d’innovation de l’agence en 2020.

Beckerling, van Wyk et leur équipe élargie d’AgriSmart en ont fait la finale du Gauteng Accelerator Programme (GAP) – une initiative visant à reconnaître les entrepreneurs qui développent des solutions technologiques qui profiteront à l’Afrique du Sud dans un large éventail de catégories. Cela a ouvert de nouvelles opportunités pour l’équipe.

«Nous avons récemment établi un partenariat avec BioPark à Gauteng, qui est une subdivision d’Innovation Hub», explique Beckerling, ajoutant que le partenariat permet à un espace de serre de mettre en œuvre et de tester les différentes solutions technologiques.

«Cela nous aidera à commercialiser nos produits, comme la fabrication et la distribution. L’autre aspect, sur lequel nous nous concentrons vraiment, est la recherche et le développement, qui nous permet de mettre en œuvre notre technologie, de la tester rigoureusement et de nous assurer il est optimisé. « 

La technologie de culture développée par Beckerling et van Wyk se concentre sur les systèmes d’éclairage automatisés, la culture hydroponique en boucle fermée et les engrais organiques spécialisés.

L’éclairage est l’élément principal de cette équation de culture de haute technologie. Le système utilise des lampes de culture à LED – consommant moins d’énergie que les luminaires au sodium haute pression (HPS) et aux halogénures métalliques (MH) standard de l’industrie – qui sont finement adaptés à la photobiologie des plantes de cannabis.

«Chaque plante a un besoin d’énergie lumineuse spécifique ou une intégrale de lumière quotidienne… et c’est à peu près la bonne quantité de photons dont une plante a besoin par jour à des longueurs d’onde spécifiques de rayonnement», explique Beckerling.

Le système d’éclairage est amélioré grâce à des algorithmes d’IA, qui ajustent l’intensité et l’exposition requises en fonction de l’environnement de culture de la plante. Cela comprend la mesure de la distance entre les lumières de la canopée de la plante et les niveaux de dioxyde de carbone de la salle de culture, ce qui optimise la photosynthèse.

«L’éclairage est la partie la plus importante et la moins bien comprise de la culture et sous-tend l’échec ou le succès de votre programme de culture parce que c’est la plus grosse dépense opérationnelle», ajoute Beckerling.

On estime que le système d’éclairage LED basé sur l’IA peut économiser 25 millions de rands par hectare en coûts d’électricité sur cinq ans par rapport aux luminaires HID standard de l’industrie.

En plus d’augmenter les rendements et la qualité des cultures de cannabis, le programme de culture intelligente se concentre sur la réduction des coûts et l’économie d’eau – une ressource rare en Afrique du Sud – grâce à un système recyclé en boucle fermée.

À l’instar de la lumière intégrale quotidienne individuelle de la plante et de sa relation avec l’environnement, le cannabis a besoin de différents nutriments tout au long des différentes étapes de son développement. Pour obtenir une croissance optimale, Beckerling et van Wyk sont en train de développer un nutriment hydroponique spécifique au cannabis qu’ils prévoient d’enregistrer en tant qu’engrais organique de type 2.

Et tandis que les étudiants en génie peuvent confirmer que leur système de culture économise à la fois de l’argent et des ressources, Beckerling hésite à confirmer des augmentations spectaculaires de la puissance de la plante jusqu’à ce que d’autres tests soient terminés.

«En regardant des choses comme la puissance, l’augmentation des profils de terpènes et des concentrations… nous ne l’avons envoyé à aucun laboratoire», explique Beckerling. «Nous aurions encore besoin de terminer une étude côte à côte.

«Nous sommes fiers d’être transparents et de ne pas promettre des choses que nous ne pouvons pas livrer ou vérifier. Nous essayons d’optimiser la culture en tant que problème d’ingénierie pour nous assurer que ce que nous faisons donne les plantes les plus saines et les plus solides.

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