Brevet FR3024817A1 — publié le 20160219

-1- CADRE DE CULTURE AEROPONIQUE A CELLULES ET INSTALLATION DE CULTURE AEROPONIQUE Domaine de l'invention. La présente invention concerne le domaine de la culture aéroponique. L'aéroponie est une méthode de culture dans laquelle les racines d'une plante sont suspendues dans l'air et pulvérisées à intervalles courts et réguliers d'une brume lo de solution nutritive. Les racines poussent dans une chambre à l'abri de la lumière et sont irriguées par des asperseurs haute pression permettant de vaporiser une solution composée de microgouttelettes d'une taille variant idéalement entre 15 20 et 80 pm (taille optimale pour l'échange racinaire) par l'intermédiaire d'une pompe à membrane et d'un vase d'expansion. De ce fait, les plantes croissent dans un environnement aseptisé, préservé de toutes maladies et 20 contaminations. Par ailleurs, le contact physique entre la masse racinaire et son conteneur est minimisé de telle sorte qu'il n'y ait pas obstruction au développement naturel de celle ci, à son accès à la solution nutritive ou à son 25 oxygénation. 3024817 -2- Cultivées en aéroponie, les plantes ont un accès constant à la solution nutritive qui elle même possède un taux d'oxygène très important, permettant alors une plus grande absorption minérale par les poils racinaires. 5 Plus la plante absorbe d'eau, d'oxygène et donc de nutriments, plus la récolte produite est importante. La bonne oxygénation des racines permet également une prévention accrue contre les pathogènes. Plus l'espace racinaire est confiné, plus importante 10 est la probabilité de développement de maladie. L'aéroponie a pour principal but de maximiser les échanges racinaires. L'objectif consiste à vaporiser une solution nutritive durant un intervalle de temps très court (de 15 0,5 à 1 seconde toutes les 2-3 minutes) afin de maintenir la présence d'une fine brume nutritive fortement chargée en oxygène et minéraux dans la chambre racinaire et par conséquent d'optimiser les échanges au niveau des poils absorbants. 20 Etat de la technique On connaît dans l'état de la technique différentes solutions pour la culture aéroponique. Le brevet 25 FR2960574 décrit un dispositif pour utiliser les plantes 3024817 - 3 - alimentaires comme éléments architecturaux, grâce à des tuyaux permettant de maintenir les dites plantes. C'est le concept de créer des espaces architecturaux agricoles grâce aux nouvelles techniques agricoles hors-sol telles 5 que l'aéroponie et l'hydroponie. Grâce aux tuyaux et aux feuilles ETFE, il est possible de créer n'importe quelle forme de structures pour construire des espaces architecturaux. Le processus sera constamment renouvelé et l'espace organique sera toujours modifié lo naturellement. Inconvénients de l'art antérieur Les solutions de l'art antérieur sont adaptées à des cultures artisanales ou scientifiques, ou pour des 15 applications de productions de petites quantités d'espèces telles que le cannabis dans les pays autorisant sa consommation. Elles ne permettent pas une industrialisation de la production en grande quantité car les manipulations des 20 plantations nécessitent une main d'oeuvre importante et qualifiée rendant les coûts de production excessifs. Solutions apportées par l'invention Afin de remédier à ces inconvénients, la présente 25 invention concerne selon son acception la plus générale un cadre de culture aéroponique constitué par un cadre 3024817 -4- rigide ouvert à sa surface supérieure et sa partie inférieure et présentant des épaulements périphériques pour recevoir au moins une plaque extractible, ladite plaque percée présentant une pluralité de XxY logements 5 pour recevoir des cellules de cultures aéroponiques, X et Y étant des nombres entiers supérieurs à 3. Avantageusement, ladite plaque est formée par un bloc en polystyrène, en plastique alvéolé ou en polycarbonate, notamment en plaques massives alvéolaires 10 et/ou ondulées. De préférence, les logements formés dans ladite plaque sont configurés pour assurer une étanchéité entre la surface supérieure et la surface inférieure lorsque tous les logements sont occupés par des cellules de 15 culture. Selon une variante, le cadre comporte des bouchons pour fermer les logements dépourvus de cellules de culture. L'invention concerne aussi une installation de 20 culture aéroponique comportant une pluralité d'éléments constitués par un cadre rigide présentant des supports pour recevoir au moins une plaque extractible, ladite plaque percée présentant une pluralité de logements pour recevoir des cellules de cultures aéroponiques, lesdits 25 cadres étant mobiles selon au moins une direction de déplacement. 3024817 -5- De préférence, cette installation comporte un chariot de pulvérisation mobile sous la surface desdits cadres. Avantageusement, l'installation comporte une zone de 5 déchargement des cadres à l'une des extrémités de ladite installation, et de chargement des cadres munis des cellules de culture en une zone de chargement. Selon une variante, chaque cadre est dimensionné pour recevoir NxM plaques percées, où N et M sont des 10 nombres entiers, l'un au moins étant supérieur à 1. Selon une autre variante, l'installation comporte une pluralité de plaques percées avec une densité de logements différents. Selon une variante, l'installation comporte au moins 15 un vérin pour le déplacement d'un tube apte à repousser une cellule de culture hors de son logement. L'invention concerne aussi une cellule de culture aéroponique destinée à un cadre selon l'invention, formée par une bague annulaire présentant au moins deux pattes 20 latérales. Avantageusement, la cellule présente une embase annulaire prolongée à sa face inférieure par une jupe tubulaire dont la section extérieure est sensiblement égale à la section intérieure du logement. 25 De préférence ladite embase annulaire est percée par une ouverture débouchant sur une bordure périphérique 3024817 - 6 - prolongée par au moins trois cornières présentant à leur extrémité inférieure un épaulement. Description détaillée d'un exemple de réalisation de 5 l'invention La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, concernant un exemple non limitatif de réalisation se référant aux dessins annexés où : - la figure 1 représente une vue en perspective d'un exemple d'installation selon l'invention - la figure 2 représente une vue en coupe transversale d'un cadre selon l'invention - la figure 3 représente une vue en perspective 15 d'une cellule de culture selon l'invention. Description de l'installation Les figures 1 et 2 représentent une vue d'un exemple de réalisation de l'installation selon l'invention respectivement en perspective et en coupe transversale. 20 L'installation est formée par un bâti présentant de deux rails (1, 2) s'étendant longitudinalement, supportés par des piétements (3, 4) répartis le long de ces rails (1, 2) pour former une ligne de production. 3024817 - 7 - L'installation comprend aussi des cadres (5, 6) supportant des plaques de polystyrène (7, 8) traversés par des logements (9). Ces cadres (5, 6) sont formés par assemblages de 5 profilés métalliques (20, 21) en forme de « L », vus en coupe, pour présenter un épaulement inférieur (22, 23) sur lequel repose le bord périphérique inférieur de la plaque de polystyrène (7). Les rails (1, 2) comportent des galets de roulement lo (10 à 14) permettant le déplacement des cadres (5, 6) longitudinalement. La figure 2 représente une vue en coupe d'une variante de réalisation où le cadre reçoit un agencement de NxM plaques de polystyrène. Dans ce cas, des traverses (24) soutiennent les bords périphériques internes des plaques. Les plaques présentent des logements (9) traversant la plaque (7), de forme cylindrique, à section ronde ou carrée, ou de forme tronconique. Ces logements sont destinés à recevoir une cellule de culture formée par une pièce en plastique moulée représentée en figure 3. Description de la cellule de culture La cellule de culture présente une embase annulaire 25 (25) prolongée à sa face inférieure par une jupe tubulaire (26). La section extérieure de l'embase 3024817 -8- annulaire (25) est supérieure à la section intérieure du logement (9). La section extérieure de la jupe tubulaire (26) est sensiblement égale à la section intérieure du logement (9), pour permettre une insertion et une 5 extraction avec un faible jeu, afin d'assurer une étanchéité latérale puis supérieure, par le biais de l'embase annulaire (25). Cette embase annulaire (25) est percée par une ouverture carrée (27) débouchant sur une bordure lo périphérique (28) prolongée par quatre cornières (30 à 33) présentant à leur extrémité inférieure un épaulement (40 à 43). Ces cellules sont destinées à recevoir des blocs (34 à 36) formés par un substrat poreux de forme 15 parallélépipédique contenant une graine du végétal à faire pousser. La configuration de la cellule permet de loger ce bloc en préservant une surface importante pour la brumisation, lorsque la graine n'a pas encore germée. En effet, les quatre faces latérales du bloc (34 à 36) 20 ainsi que la surface inférieure sont accessibles pour recevoir par brumisation les éléments nutritifs. La forme de ces cellules assure aussi une étanchéité et évite la propagation de la brumisation au-dessus de la surface de la plaque (7). On évite ainsi des risques de pourrissement des feuilles ainsi que la perte de liquide nutritif. Le liquide nutritif en excès retombe au fond de 3024817 - 9 - l'installation dans un bac de récupération et de recyclage. Les logements inoccupés de la plaque (7) sont refermés par un bouchon (37) assurant l'étanchéité. 5 Séparation des cellules de culture En revenant à la figure 1, on décrira à présent une solution pour faciliter la réorganisation des cellules de culture sur la plaque. 10 Lors du chargement, les blocs contenant la graine peuvent être disposés sur la plaque de manière dense. Au fur et à mesure de la croissance végétale, le système folliculaire occupe un volume croissant. Il est de ce fait opportun de pouvoir faire évoluer la densité 15 surfacique des cellules, avec un regroupement maximum lors du chargement et un ou plusieurs espacements pendant la phase de croissance. Pour cela, une solution consiste à retirer une partie des cellules avec leurs blocs végétalisés pour les 20 repositionner sur une autre plaque, avec un plus grand espacement. On retire par exemple la cellule centrale d'un ensemble de cinq logements formant un carré, avec un logement central et un logement à chaque angle. Pour cela, l'installation comprend un équipement 25 motorisé assurant la montée et la descente d'une traverse (50) supportant des vérins (51 à 53) espacés selon un pas 3024817 -10 - correspondant au pas des logements de la plaque de polystyrène. Ces vérins déplacent des tubes présentant une section correspondant à la section de la jupe tubulaire (26) des cellules. Un tube vient ainsi entourer 5 le système radiculaire puis repousse la cellule pour la faire sortir de son logement. Un opérateur peut alors la saisir pour la déplacer et l'insérer dans le logement vide d'une autre plaque. La mobilité des cadres par rapport aux rails permet 10 de faciliter la manipulation des plaques, pour le chargement, le déchargement et les déplacements des cellules. En particulier, le chargement peut être réalisé à une extrémité des rails, et le déchargement à l'autre extrémité, où le cadre portant le ou les plateaux dont 15 les cellules portent des végétaux à maturité est récupéré, retiré des rails pour être transporté dans une zone de récupération des végétaux avant d'être rechargé avec des blocs non encore germinés, et d'être replacé sur les rails, à l'extrémité opposée pour un nouveau cycle de 20 culture. 25 REVENDICATIONS1 - Cadre de culture aéroponique constitué par un cadre rigide (1) ouvert à sa surface supérieure et sa 5 partie inférieure et présentant des épaulements périphériques (22, 23) pour recevoir au moins une plaque extractible (7), ladite plaque percée présentant une pluralité de XxY logements (9) pour recevoir des cellules de cultures aéroponiques, X et Y étant des nombres lo entiers supérieurs à 3. 2 - Cadre de culture aéroponique selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite plaque (7) est formée par un bloc en polystyrène, en plastique alvéolé ou en polycarbonate alvéolaire et/ou ondulé. 15 3 - Cadre de culture aéroponique selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les logements (9) formés dans ladite plaque (7) sont configurées pour assurer une étanchéité entre la surface supérieure et la surface inférieure lorsque tous les logements sont 20 occupés par des cellules de culture. 4 - Cadre de culture aéroponique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des bouchons (37) pour fermer les logements (9) dépourvus de cellules de culture (34 à 36). 25 5 - Installation de culture aéroponique caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralité de cadres (5, 6) 3024817 - 12 - rigide présentant des supports pour recevoir au moins une plaque extractible (7), ladite plaque percée (7) présentant une pluralité de logements (9) pour recevoir des cellules de cultures aéroponiques, lesdits cadres étant mobiles selon au moins une direction de déplacement. 6 - Installation de culture aéroponique selon la revendication 5 caractérisée en ce qu'elle comporte un chariot de pulvérisation mobile sous la surface desdits lo cadres. 7 - Installation de culture aéroponique selon la revendication 5 ou 6 caractérisée en ce qu'elle comporte une zone de déchargement des cadres à l'une des extrémités de ladite installation, et de chargement des 15 cadres munis des cellules de culture en une zone de chargement. 8 - Installation de culture aéroponique selon l'une au moins des revendications 5 à 7 caractérisée en ce que chaque cadre est dimensionné pour recevoir NxM plaques 20 percées, où N et M sont des nombres entiers, l'un au moins étant supérieur à 1. 9 - Installation de culture aéroponique selon l'une au moins des revendications 5 à 8 caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralité de plaques percées avec 25 une densité de logements différents. 3024817 - 13 - - Installation de culture aéroponique selon l'une au moins des revendications 5 à 9 caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un vérin pour le déplacement d'un tube apte à repousser une cellule de culture hors de 5 son logement (9). 11 - Cellule de culture pour une plaque conforme à la revendication 1 caractérisé en ce qu'elle présente une embase annulaire (25) prolongée à sa face inférieure par une jupe tubulaire (26) dont la section extérieure est lo sensiblement égale à la section intérieure du logement (9) - 12 - Cellule de culture selon la revendication précédente caractérisée en ce que ladite embase annulaire (25) est percée par une ouverture (27) débouchant sur une bordure périphérique (28) prolongée par au moins trois cornières (30 à 33) présentant à leur extrémité inférieure un épaulement (40 à 43).20