Les serres peuvent permettre la croissance de cultures de haute qualité dans des zones autrement improductives. C’est important, car la population mondiale augmente et la superficie des terres appropriées à l’agriculture est limitée. Une chose qui reste difficile à contrôler, même dans les serres de haute technologie, est la lumière qui atteint les cultures. Le chercheur de la TU/e Gilles Timmermans a créé des fenêtres intelligentes pour réguler l’intensité et le contenu spectral de la lumière dans la serre.
La plupart des serres, notamment aux Pays-Bas, s’efforcent de maximiser la lumière qui atteint les cultures. Cependant, en été, les températures dans les serres deviennent souvent trop élevées et entravent la croissance des plantes. Actuellement, les producteurs tentent de résoudre ce problème en augmentant la ventilation ou en diminuant physiquement la quantité de lumière qui entre dans la serre à l’aide de rideaux ou d’écrans.
L’inconvénient de l’augmentation de la ventilation est qu’elle rend plus difficile le contrôle de l’environnement et peut permettre aux parasites de pénétrer dans la serre. Un moyen typique de diminuer l’intensité de la lumière entrante en été est donc de peindre les toits de la serre. Cette peinture finit par être emportée par la pluie, de sorte qu’en automne, toute la lumière peut à nouveau entrer.
Cristaux liquides
Ce qui manque encore aux cultivateurs, c’est un moyen de modifier rapidement et de manière réversible la lumière qui atteint les cultures. Timmermans a commencé à étudier l’utilisation de nouvelles fenêtres « intelligentes » dans les serres. Ces fenêtres peuvent passer d’un état transparent à un état absorbant ou brumeux.
Dans les états absorbant et brumeux, moins de lumière peut passer à travers le verre, ce qui permet d’éviter que la température ne devienne trop élevée. En outre, la lumière qui passe à travers la vitre trouble est distribuée plus uniformément dans les serres, ce qui est meilleur pour les cultures.
Les fenêtres « intelligentes » créées par M. Timmermans peuvent également produire de l’électricité à partir de la lumière étrangère absorbée. Pour ce faire, des colorants fluorescents ont été introduits dans un hôte à cristaux liquides dont l’ordre peut être contrôlé comme sur un écran LCD (Liquid Crystal Display). En conséquence, les fenêtres présentent des couleurs fluorescentes vives qui sont potentiellement bénéfiques pour la croissance des plantes en modifiant le spectre d’éclairage et en agissant comme des générateurs d’électricité.
M. Timmermans a fabriqué différentes variétés de ces fenêtres « intelligentes », capables de réagir aux conditions environnementales et de changer automatiquement de transparence en fonction des variations de la température extérieure ou de l’intensité lumineuse, ou même sur demande par l’application d’un champ électrique.
On peut espérer que ces fenêtres autonomes permettront d’obtenir des cultures de meilleure qualité, avec des rendements plus élevés, et que les serres pourront également produire leur propre électricité au lieu de l’utiliser uniquement à l’avenir.
PHOTO : Les fenêtres intelligentes peuvent changer leur transparence automatiquement en fonction des changements de température extérieure ou d’intensité lumineuse (Crédit : Bart van Overbeeke).
