MBA - l'Aquaponie ou le Poisson-Tomate - Journée de la Transition Citoyenne 2015

AQUAPONIE

Bases de l’AquaponiePrésentation et Explications

@Michel_Barbeau - 06.78.96.15.33 - @StFlorent18400

Naissance de la Vie.Ok … 3 Mds d’années !

Calendrier cosmique de Carl Sagan

où quand 15 Milliards d’annéessont ramenées à 1 année

1 mois ½pour créer uneatmosphère etquitter les océans(1,8 Ga)

Quitte a se fâcher avec votre côtéspirituel ou pire avec les religions,nous venons de l’océan, grâce àquelques atomes et à la photosynthèse,(énergie créatrice du Soleil), il y a de cela+ de 1 milliard d’années !




La Vie – Les Molécules du VivantDe quoi sommes-nous fait ?

Notre corps est composé en partie de molécules inorganiques (ou minérales) et de molécules organiques.

Parmi les molécules minérales : on trouve en majorité l'eau (70%), mais également des éléments (chimiques).

6 éléments du tableau périodiques sont les principaux constituants du corps: C: Carbone N: azote (N du latin Nitrogenium) O: Oxygène H: Hydrogène P: Phosphore S: Soufre

Toutes nos molécules sont faites à partir de ces 6 éléments qui sont par conséquent très abondants dans notre corps.

Mais d'autres éléments sont également présents, mais en moindre quantité, ce sont les oligo-éléments, présents soit sous forme de vitamines, soit sous forme de sels minéraux.Par exemple: le calcium pour les os, le fer pour le transport de l'oxygène dans le sang,....

Parmi les substances organiques, on distingue les glucides (sucres), les lipides (graisses), les protides (protéines) et les acides nucléiques (ADN, ...). Tous ces éléments sont formés des 6 éléments chimiques principaux cités précédemment. Ce sont les molécules organiques qui composent toutes les cellules vivantes.


L’Air et l’Eau …formé avec 4 atomes• L’Eau (pure) est composée

- d’1 atome d’Oxygène (O)- de 2 atomes d’Hydrogène (H) donc une molécule d’eau s’appelle H2O

• L’Air est composé– De 78% d’Azote (N)– De 21% d’Oxygène (O)– De 1% d’autres gaz : Dioxyde de Carbone (CO2),

vapeur d’eau et des gaz rares …• Néon, Xénon, Méthane, Ozone, …


La Photosynthèse


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Photosynthèse,Là où tout commence (2)

Equation-bilan simplifiée :

6 H2O + 6 CO2 + lumière C6H12O6 + 6 O2

Autrement dit : eau + gaz carbonique + lumière

glucose + oxygène


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En phase photochimique, l’équation est :12 H2O + lumière énergie chimique (24 atomes d’hydrogène – 24 H) + 6 O2


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En phase de fixation du carbone, l’équation est :énergie chimique + 24 H + 6 CO2 1 (C6H12O6 ) + 6 H2O


Transformationdu Gaz Carbonique en Oxygène



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Molécule de Lignine

Exemple d’une structure possible de molécule de lignine. Dans cette partie et sans décompter les atomes compris dans les molécules de "Carbohydrate") il y a :• 28 monomères (principalement de coniferyl alcohol),• 278 atomes de carbone, • 407 atomes d’hydrogène,• Et 94 atomes d’oxygène

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Molécule de Cellulose

La cellulose est une substance macromoléculaire de type polysaccharide : c’est donc un enchaînement de sucres. Ces « oses » sont également tous du même type : il s’agit de molécules appelées bêta-D-glucopyranose, dont la représentation est la suivante ci-dessus.Sa formule brute est C6H12O6. Cependant, avec les liaisons qui se créent, les chaînes de cellulose sont une succession d’unités anhydroglucoses, c’est-à-dire la molécule précédente amputée d’une molécule d’eau H2O.


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8- Composition minérale des Turricules• Les « déjections » des Vers de Terre s’appellent des Turricules.• Grace au parcours des VdT dans le sol et de leurs actions aux côtés des

autres acteurs du sol (pédofaune, bactéries, champignons), les turricules sont un « concerté de minéraux ».


Utilisation de la Biomasse


Mécanismes de l’Effet de Serre


« Design » du Système

• Le « Design » englobe : Définition, Circulation, Equilibres et Construction du système

• Les Questions à se poser :– Où : Intérieur (Lumière) ou Extérieur (Température)– Quoi : Produire des poissons et/ou des légumes– Comment : Acheter, Recycler, Construire– Energie : Electricité, Eau, « votre » Temps– Nourriture : Acheter et/ou Produire– Règles : Volumes, Surfaces, Equilibres


Système Hydroponique « Seul »


Système Aquaculture « Seul »


Aquaculture ou Hydroponie« Seule »

Besoins d’Intrants Chimiqueset Rejets d’engrais et de Nitrate

peuvent concourir à la pollution des eaux si les rejets ne sont pas traités@Michel_Barbeau - 06.78.96.15.33 - @StFlorent18400

Conséquence des Excès de NitrateEn Bretagne, le lisier est coupable de la «marée verte».

L’excès de nitrates cause la prolifération d’algues vertes.


Rejet des excréments (Homme + Animaux)

Rejets dans le Cher à Saint-Florent-sur-CherAlgues au niveau du fond du Parc du Château


L’Aquaponie• Le mot « aquaponie » est une contraction de « aquaculture » (élevage en

milieu aquatique : poissons, crustacés, coquillages) et de « hydroponie » (culture de végétaux hors sol sur eau).

• L’aquaponie est donc la culture de poissons et de plantes ensemble dans un écosystème construit en circuit fermé, en utilisant des cycles bactériens naturels pour transformer les déchets des poissons en nutriments pour les plantes.

• C’est une façon écologique et naturelle de produire de la nourriture riche en protéine qui réunit à la fois les meilleures qualités de l’aquaculture et de l’hydroponie, sans avoir besoin de rejeter d’eau ou d’utiliser des fertilisants chimiques.


Système Aquaponique = AQUAculture + hydroPONIE


Vidéos sur l’Aquaponie Vidéos

• FutureArteTv : L’Aquaponie, un système Vertueux http://youtu.be/acpJL7lxhQQ

• FutureArteTv : Les Poissons Tomates http://tinyurl.com/jwrkfu7

• Interview d’Agnès JOLY - ingénieur en agro-alimentaire et directrice de la société Jolymer. Elle défend l'aquaponie, qui en augmentant notre autosuffisance en poissons et notre sécurité alimentaire, apparaît comme un véritable remède contre la crise. http://dai.ly/x2d9eb0


http://youtu.be/acpJL7lxhQQ

http://youtu.be/acpJL7lxhQQ

http://tinyurl.com/jwrkfu7

http://tinyurl.com/jwrkfu7

http://dai.ly/x2d9eb0

http://dai.ly/x2d9eb0

Avantages de l’aquaponie• Ce mode de production à plusieurs avantages :

– Il peut être développé localement (très proche du consommateur) avec des matériaux locaux réduisant l’empreinte carbone • - consommation de carburant • - pollution atmosphérique des moyens de transport,

– Il apporte des protéines animales (poissons) et des fibres (légumes) de façon écologique voire totalement Bio (label Bio en France !)

– Il peut être totalement autonome en énergie via l’énergie solaire et/ou éolienne (stockée) pour faire fonctionner les pompes et aérateurs.

– La densité des légumes peut être beaucoup plus forte qu’en pleine terre car ils ne combattent : ni pour la nourriture, ni pour l’eau. Les deux sont à volonté !

+ de Rendement+ Poissons

(Vente ou Consommation)+ Travail

Rendement de la Rizipisciculture

Note : 1 are = 100 m2 = 10 m x 10 m

+ de Rendement+ Dépenses d’Engrais

Riz x 2,25 Riz x 2,50 + Poissons


De l’aquariophilie à l’Aquaponie


Déchets

Excréments

Aquariophilie


Déchets

Excréments

AmmoniaqueNH3

NitritesNO2-

O2 + bactéries

NitrateNO3-

O2 + bactéries

Oxydation O2 + bactéries

Le Cycle de l’Azote « Aquatique »

AmmoniumNH4+


Le Cycle de l’Azote


Déchets

Excréments

AmmoniaqueNH3

NitritesNO2

O2 + bactéries

AmmoniumNH4

NitrateNO3-

O2 + bactéries

Oxydation O2 + bactéries

Nourriture

LombricCompost

Pompe &Aérateur

Système Aquaponique « Autonome »


Alimentation en Energie Renouvelable


L’aquaponie est en fait un systèmesans lutte, sans hiérarchie, sans destruction, sans déchet.

Une nouvelle façon d’aborder notre présentet de reconstruire l’avenir.


Quelques Règles• Volume-Masse Eau = Substrat

– 1m³ = 1000 litres si on prend des bacs de cultures de :• 25 cm, il en faudra minimum 4 m² • 20 cm, il en faudra minimum 5 m²

• Population : 1 poisson pour 10 litres d’eau minimum

• Equilibre entre : Biomasse Animale Biomasse Végétale

• Bac de culture : 3 zones (humide, inondable, sèche)


Organisation des bacs de cultures


Bac avec « Lit de Culture »


Que faire pousser ?• Laitue• Pois• Epinards• Oignon• Concombre• Blette• Basilic• Persil• Tomates (nombreuses variétés)• Cresson• Ciboulette• Piments (nombreuses variétés)• Céleri• Chou Rave• Melon• Fraises

• Pois mange-tout• Aubergine• Poivron• Chou Chinois• Brocoli• Chou• Mizuna (salade Vit A, C, Calcium)• Roquette• Coriandre• Ail• Haricots nains• Sauge• Lemongrass (citronnellle)• Achillée (coupures)• Consoude (racines cicatrisantes, …)• bouturage de Fleurs, …


Aquaponie et Enseignement• La prise de conscience du changement des modes de culture et des modes de consommation

doit se faire dès maintenant et principalement par les jeunes générations.

• L’enseignement, majoritairement imposé aux enfants (vs classes inversées) pousse les enfants à connaître beaucoup de théories, mais sans que ceux-ci finissent par savoir à quoi vont servir toutes ces connaissances…

• Donner envie de découvrir et d’en savoir plus ? Par le jeu et les expériences concrètes …

• L’aquaponie est donc un outil didactique inestimable, un outil pour faire le pont entre la théorie et la vie pratique !

• Les élèves savent-ils encore comment leur nourriture est produite ? D’où vient-elle ? Combien de kilomètres a-t-elle parcouru avant d’arriver dans leur assiette ? Quels produits sont utilisés ? etc. …

• Comprennent-ils encore bien comment fonctionne la Nature (les cycles biologiques), en restant si souvent déconnectés d’elle en permanence ?


Aquaponie et EnseignementDans le cadre scolaire, en fonction des classes et des apprentissages, l’Aquaponie est la source de multiples domaines :

• Regards et observation sur le vivants (poissons et légumes du stade de la graine, au plant puis à la phase adulte) et compréhension d'un cycle biologique (cycle de l'azote),

• Mise en pratique des principes mathématiques pour la construction du bac à poissons (aquarium) et des bacs de cultures : surface, volumes d'eau, principes d'Archimède avec les vases communicants et de Pythagore avec l’inclinaison du toit de la serre avec les siphons-cloche, vitesse de remplissage et de vidange d'un contenant (problème de la baignoire),

• Utilisation de matériaux recyclés pour la construction des bacs de culture,

• Gestion de l'énergie (production, stockage et économie) : solaire, éolienne et effet de serre

• Regards sur les écosystèmes et l'environnement durable : lombricomposteur pour alimenter les poissons, recyclage et nettoyage de l'eau en circuit fermé, gestion du «zéro» déchet.

• L’Aquaponie peut être utilisée pour les cours de : Mathématiques, Biologie, Physique/Chimie, Labo, Technologie, SVT et encore beaucoup d’autres…

L’Aquaponie, un livre complet pour apprendre ...@Michel_Barbeau - 06.78.96.15.33 - @StFlorent18400

Les cycles de l’Azote – Cycles de Vie


Exemples de constructions aquaponiques




Système Aquaponique à base d’un conteneur IBC de 1000 litres


Coût d’un système Bac IBC 1000 Lt

• Conteneur IBC 1.000 Litres d’occasion 75 €• Pompe 3.000 L/H (3 x 1.000 l) 50 €• 2 Bulleurs 40 €• Substrat (Billes d’Argile) 100 Lt 45 €• Tuyaux PVC pour siphon + Pompe 30 €

260 €

+ Eau + Electricité (100w) + (Lumière artificielle ou Serre)+ Poissons de rivière + Plantes en graine (ou plants)





Un système pour 4 personnes


Aquaponie – Installation Commerciale





• une installation commerciale sur 500 m² peut produire :– 5.000 Kg de poissons par an,

ou 560 Kg environ à pêcher toutes les 6 semaines,– 31.000 têtes de laitues par an,

ou 600 environ à cueillir par semaine

En consommation, il faudra :– 2 m³ d’eau à ajouter par jour– L’énergie nécessaire équivalent à 2 Kw– 20 Kg de nourriture (granulés) de poissons par jour

En entretien, il faudra :– Enlèvement manuel des résidus solides 3 fois par jour– Nettoyage des bacs de filtration 1 ou 2 fois par semaine


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