FabLab : espaces de créativités ouverts

Catégorie : Projets

Articles parlant de projets réalisés au Téléfab.

  • BREIZH4LINE – État de l’art

    Equipe projet :

    Axelle MELLIER

    Anne-Lise PELLETIER

    Romain CHRISTOL

    Jean-Louis DJE

    Samuel POODA

     

    I.    Présentation du problème

     

    a.     Contexte général

             Notre réflexion s’est initialement portée sur la salinisation des eaux douces, un phénomène qui menace la qualité et la disponibilité de la ressource. Ce problème, directement lié aux activités humaines (pompages excessifs, urbanisation, pratiques agricoles) et accentué par le changement climatique (sécheresses, montée du niveau de la mer), représente un risque silencieux mais préoccupant pour l’approvisionnement en eau potable. Très vite, nos recherches et nos échanges avec différents acteurs nous ont amenés à élargir notre approche au-delà de la salinisation. C’est la qualité et la pureté des eaux douces dans leur ensemble (acidification, pollutions diffuses, contamination chimique ou organique) qui doivent être interrogées.

              En Bretagne, 80 % de l’eau potable provient des rivières (contre 20 % des nappes), à l’inverse de la moyenne nationale. Cela rend ce territoire plus vulnérable à la dégradation de la qualité de l’eau, notamment en cas de pollution ou d’intrusion saline.

              Ainsi, le problème dépasse la seule dimension environnementale pour devenir un enjeu sanitaire, économique, social et politique. La qualité de l’eau que nous consommons n’est pas la même selon les territoires, en effet, certaines régions bénéficient d’un accès régulier à une eau de haute qualité, tandis que d’autres subissent déjà des contraintes ou des risques accrus. Cela impacte donc les foyers des usagers sur leur consommation que ce soit en qualité qu’en quantité.

     

    b.     Acteurs concernés et interactions observées

             L’étude de la qualité des eaux douces révèle la présence d’une grande variété d’acteurs, aux priorités et aux perceptions parfois divergentes malgré leurs interactions.

             Pour les usagers, la qualité de l’eau est une préoccupation quotidienne, souvent perçue à travers son usage domestique : boire, cuisiner, se laver ou arroser un jardin. La salinisation et la pollution impactent directement son bien-être et sa santé, mais aussi son budget, car un traitement plus poussé de l’eau entraîne des coûts supplémentaires supportés par les ménages via les factures.

             Les institutions publiques, qu’il s’agisse de l’État, des agences de l’eau ou des collectivités territoriales comme les communes, ont pour rôle d’encadrer et de réguler l’usage de la ressource. Elles considèrent la salinisation et la pollution comme des conséquences directes du changement climatique et des pressions locales, mais se heurtent à la complexité de la gestion de l’approvisionnement, en particulier dans les zones côtières et agricoles.

             Les entreprises et startups abordent quant à elles la problématique sous un angle économique. Certaines, notamment celles actives dans l’extraction d’eau douce sur les côtes bretonnes, privilégient les bénéfices de leurs activités au détriment des équilibres hydrologiques, contribuant ainsi aux intrusions salines [42]. D’autres, issues des secteurs de l’industrie, la WaterTech, la Cleantech et de l’AgriTech, développent au contraire des solutions pour surveiller ou limiter la dégradation de l’eau, souvent en réponse au manque de données fiables. Par exemple, Adionics [43], une entreprise française, conçoit un dessalement sélectif à faible empreinte énergétique. Ces initiatives cherchent un équilibre entre performance économique et durabilité environnementale, mais restent souvent centrées sur l’efficacité technique, au détriment des dimensions sociales et écologiques du problème.

             Les agriculteurs, directement dépendants de la qualité de l’eau pour l’irrigation et l’élevage, perçoivent la salinisation et la pollution comme des menaces immédiates pour leur productivité. Ceux-ci, en raison de leurs besoins de rendement, s’adaptent tant bien que mal à ces problèmes. Des solutions pour lutter contre ces phénomènes leur seraient d’une grande aide. Toutefois, pour certains, une mauvaise gestion de leur élevage ou encore l’utilisation excessive d’engrais azotés contribue à la pollution.

             Les chercheurs et laboratoires, de leur côté, insistent sur le fait que le problème reste sous-estimé. Ils produisent beaucoup de données utiles, qui servent à orienter les politiques publiques et à informer les associations, mais rappellent que les réponses ne peuvent pas être uniquement technologiques : elles doivent aussi inclure des changements de pratiques et de politiques.

             Enfin, les associations environnementales mettent en avant les impacts écologiques de la dégradation de l’eau. Elles considèrent la salinisation et la pollution comme des menaces majeures pour les écosystèmes et la biodiversité, et insistent sur la responsabilité des pratiques humaines, privilégiant la prévention et la sensibilisation des populations.

    II.     Nos recherches documentaires

    a.    Introduction et contexte

           La salinisation des eaux douces est un enjeu environnemental majeur, particulièrement dans les zones littorales comme la Bretagne. Bien que l’eau douce représente moins de 3 % des ressources mondiales, elle demeure indispensable pour l’alimentation, l’agriculture, l’industrie et le maintien des écosystèmes. En Bretagne, la proximité de l’océan Atlantique, la géologie locale et les usages intensifs exposent les nappes côtières à un risque accru d’intrusion saline.
    L’objectif de ce travail documentaire est de retracer les connaissances actuelles sur les mécanismes de salinisation, d’identifier les facteurs contributifs, d’analyser les solutions existantes, de comprendre les usages associés et de situer le cadre réglementaire applicable.

     

    b.    Écosystème et ressources concernées

    L’écosystème visé englobe essentiellement :

    • Les nappes phréatiques côtières (plus ou moins profondes selon les secteurs).
    • Les cours d’eau et estuaires, qui peuvent être sujets à des remontées d’eau salée lors de marées ou tempêtes.
    • Les milieux humides, zones de transition entre milieux d’eau douce et milieux salés, pour lesquels la qualité de l’eau est cruciale.

    Ces ressources alimentent les usages suivants :

    • Eau potable (via les services publics, comme Eau du Ponant à Brest)
    • Irrigation agricole
    • Abreuvement du bétail
    • Entretien des équipements agricoles (nettoyage des installations, refroidissement, etc.)
    • Usage industriel (notamment agroalimentaire)
    •  Aquaculture (conchyliculture, pisciculture, algoculture)
    •  Milieux naturels (faune, flore aquatique)
    •  Activités récréatives : Pêche de loisir (en eau douce et en mer), sports aquatiques (baignade, voile, kayak, surf…
    • Transport fluvial ou maritime

    c.     Facteurs contribuant à la salinisation

            La littérature et les rapports montrent que plusieurs facteurs, cumulés ou interactifs, favorisent la salinisation :

      • Proximité de l’océan Atlantique : Les nappes côtières peuvent subir l’infiltration d’eau de mer si la pression d’eau douce baisse. Les marées et tempêtes accentuent ce risque [1].
      • Surexploitation des nappes : Les pompages excessifs pour répondre aux besoins croissants diminuent la pression dans l’aquifère, ce qui facilite l’intrusion saline [2].
      • Changement climatique et sécheresses : Diminution des précipitations, épisodes secs prolongés équivaut à moins de recharge des nappes, ce qui affaiblit la résistance des nappes à l’intrusion saline [3].
      • Géologie locale et perméabilité : La nature des roches et des sols (porosité, perméabilité) conditionne la facilité d’infiltration de l’eau salée dans les nappes.

     

    d. Techniques et solutions existantes

           Les solutions identifiées, présentes dans des études ou déjà appliquées, offrent des pistes de réponses partiellement ou totalement au problème. Nous énumérons entre autres : Gestion raisonnée des prélèvements, recharge artificielle des nappes, Dessalement de l’eau de mer, Réutilisation des Eaux Usées Traitées (REUT) ainsi que les travaux de protection des captages et zones tampons. Nous en approfondissons quelques pour les besoins de la compréhension :

    Dessalement de l’eau de mer

    Le dessalement est peu déployé en France mais reste évoqué comme solution de secours en cas de stress hydrique sévère, surtout dans les îles ou zones côtières isolées. Trois usages principaux :

    • Alimentation en eau potable :

    -Acteurs : communes insulaires (ex : Île de Sein, Haute-Corse), entreprises spécialisées comme Osmosun, collectivités locales.

    -Statistiques : en France, il existe peu d’unités de dessalement en fonctionnement dans l’hexagone ; la technologie est encore marginale. [4]

    • Solution d’urgence en période de sécheresse ou de rupture d’approvisionnement :

    -Acteurs : collectivités locales, autorités publiques, parfois entreprises privées ou partenariats public-privé.

    -Statistiques : le marché mondial du dessalement est en forte croissance ; environ 20 000 usines dans le monde produisant environ 115 millions de m³ d’eau douce par jour en 2023 [5].

    -Résultats : ces installations permettent de faire face à des épisodes critiques, mais sont souvent considérées comme une option de dernier recours en France, en raison de leur impact environnemental (consommation d’énergie, rejet de saumure) et de leur coût économique.

    • Usage dans les territoires d’outre-mer ou milieu littoral sensible :

    -Acteurs : administrations ultramarines, collectivités insulaires, bureaux d’études, entreprises d’eau.

    -Statistiques : bien qu’il y ait quelques installations dans les territoires d’outre-mer, leur capacité reste limitée. La France ne figure pas parmi les pays les plus avancés en dessalement de mer.

     

    •Surveillance et instrumentation

    La surveillance (qualité, niveaux, salinité) et les dispositifs d’instrumentation sont des outils essentiels pour anticiper les risques, piloter les politiques et adapter les usages.

    • Suivi piézométrique et des niveaux de nappes :

    -Acteurs : BRGM, Agences de l’eau, DREAL ou DREAL de bassin, services de l’État.

    -Statistiques : la France dispose de milliers de points de suivi ; de nombreux forages piézométriques sont relevés régulièrement (état des nappes, évolution interannuelle). [6]

    • Contrôle chimique (conductivité, chlorures, nitrate, pesticides) :

    -Acteurs : laboratoires publics, BRGM, agences de l’eau, collectivités, associations environnementales.

    -Statistiques : près de 14 300 captages fermés depuis 1980 pour cause de pollution, dont ~32 % des cas pour la dégradation de la qualité de l’eau (nitrates, polluants agricoles, pesticides) en France. [7]

    -Résultats : ces contrôles permettent de détecter des dépassements de normes, de déclencher des actions réglementaires ou des fermetures de captages. Par exemple, le dispositif ZSCE (Zones Soumises à Contraintes Environnementales) s’applique à des captages sensibles pour nitrates/pesticides.

    • Modélisation et alertes : télérelève et outils d’aide à la décision :

    -Acteurs : BRGM, services hydrologiques, Agences de l’eau, collectivités territoriales, entreprises technologiques fournissant capteurs/télémétrie.

    -Statistiques : les systèmes de télérelève se développent, mais il existe des lacunes en couverture selon les territoires (zones rurales plus démunies). Des synthèses nationales de surveillance incluent ces outils. [8]

     

    •Protection des captages et zones tampons

    Cette technique vise à sécuriser la ressource en amont, réduire les pollutions diffuses ou ponctuelles, et préserver la qualité de l’eau prélevée.

    • Délimitation réglementaire et actions agricoles sur les aires d’alimentation des captages (AAC) :

    -Acteurs : collectivités, préfets, Agences de l’eau, Chambres d’agriculture, exploitants agricoles.

    -Statistiques : la France compte environ 33 000 captages d’eau potable, dont ~1 500 à ce jour sécurisés selon les plans existants. De plus, près de 14 000 captages ont été fermés depuis les années 1980, beaucoup pour cause de pollution diffuse. [9]

    -Résultats : dans les zones où les agriculteurs réduisent les intrants ou se convertissent au bio (comme certains territoires autour de Paris ou en Ille-et-Vilaine), on observe une baisse significative de la pollution (pesticides, nitrates) dans les captages.

    • Mise en place de périmètres de protection, zones tampons physiques et barrières naturelles :

    -Acteurs : collectivités locales, services de l’eau potable, BRGM, services de l’environnement.

    -Statistiques : les zones tampons autour des captages protégés (PPC) sont plus souvent situées dans des sols agricoles ou urbains que les captages non protégés, ce qui montre la reconnaissance des zones à risque.

    • Plans de gestion, prévention, financements & stratégies nationales :

    -Acteurs : l’État (ministère de la Transition écologique), agences de l’eau, collectivités locales, Banque des Territoires, associations, agriculteurs.

    -Statistiques : la feuille de route nationale pour la protection des captages prévoit un financement de 6,5 millions d’euros en 2025 dans le cadre d’Ecophyto 2030 pour soutenir les captages sensibles. On compte ~100 captages fermés chaque année pour pollution, mais seulement ~1 500 captages sur 33 000 considérés comme sécurisés. [10]

     

    e.     Environnement réglementaire

            La gestion de l’eau en Bretagne s’inscrit dans un cadre multi-niveaux.

    •Directive-Cadre sur l’Eau (DCE, 2000) : établit l’objectif du “bon état” des masses d’eau, oblige la surveillance et la restauration.
    •Loi sur l’eau et les milieux aquatiques (2006) : fixe les responsabilités en matière de gestion quantitative et qualitative de la ressource.
    •Schéma Directeur d’Aménagement et de Gestion des Eaux (SDAGE) du bassin Loire-Bretagne : définit les orientations de gestion, d’actions prioritaires et de protection des nappes et cours d’eau du bassin.
    •Rôle de l’Agence de l’eau Loire-Bretagne : acteur de financement, de régulation, de soutien technique et de planification. L’Agence opère via des délégations territoriales, dont la Délégation Armorique couvre le Finistère, Morbihan, Ille-et-Vilaine, Côtes-d’Armor. [11]
    •Programmes d’intervention et aides : L’Agence de l’eau propose des aides pour la réduction des pressions, la maîtrise d’ouvrage locale, la surveillance…

     

    f.     Synthèse renforcée et limites de l’exploration

           La salinisation des eaux douces en Bretagne apparaît comme le résultat d’un mélange de contraintes naturelles et anthropiques. La proximité de l’Atlantique offre une pression saline permanente, mais ce risque devient critique lorsque les nappes sont fragilisées par la surexploitation, les sécheresses ou une recharge insuffisante.
    Les solutions proposées sont variées, mais aucune n’est universelle : leur efficacité dépend de la configuration locale (géologie, niveau de la nappe, usage). De plus, les données disponibles (contrôles, relevés, rapports) ne couvrent pas nécessairement tous les secteurs ou périodes, d’où l’importance de compléter avec des relevés de terrain.

     

    III.    Ecosystème visé

    a.     Politique

            La gestion de l’eau en Bretagne s’inscrit dans un cadre politique européen, national et régional. La Directive Cadre sur l’Eau (DCE 2000/60/CE) impose aux États membres d’atteindre un “bon état écologique et chimique” des masses d’eau [12]. En France, cette directive est traduite dans les Schémas Directeurs d’Aménagement et de Gestion des Eaux (SDAGE), dont celui du bassin Loire-Bretagne [13]. La DREAL Bretagne souligne également que la région fait face à des spécificités majeures : nappes phréatiques réduites, forte pression agricole, littoral très sensible [14].

            Le BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières) a publié en 2019 un rapport sur la sensibilité des aquifères côtiers bretons aux intrusions salines [15]. Celui-ci met en lumière la vulnérabilité de zones comme la rade de Brest, la baie de Saint-Brieuc, Saint-Malo ou la côte des Légendes, où plus de 5 500 forages ont été recensés en zone à risque. Un seuil d’alerte est fixé à 800 μS/cm de conductivité électrique (ou 60 mg/L de chlorures) pour identifier les premiers signes de salinisation. Ces données ont pu orienter les politiques de gestion des forages et l’encadrement réglementaire des prélèvements.
    Enfin, la politique agricole reste au cœur du problème : la Politique Agricole Commune (PAC) subventionne encore en partie les modèles productivistes exerçant une pression sur la ressource en eau [16]. Cependant, des programmes de transition agroécologique sont encouragés par les pouvoirs publics régionaux pour limiter les intrants (nitrates, pesticides) et préserver la qualité des ressources [17].

            Les usages domestiques (jardins, piscines, appareils électroménagers) et les fuites dans les réseaux d’eau potable représentent une part importante de la consommation. Les choix politiques en matière de gestion des infrastructures conditionnent directement la lutte contre ce gaspillage.

     

    b.     Économique

            Le coût de la production d’eau potable varie fortement selon la qualité de la ressource. Pour de l’eau douce faiblement salée, le coût moyen se situe autour de 0,3–0,7 €/m³ selon les méthodes de captation et de traitement classiques. En revanche, pour de l’eau issue du dessalement de l’eau de mer, le coût est beaucoup plus élevé, atteignant 0,65–1,8 €/m³ selon le procédé utilisé (distillation ou osmose inverse) [18]. Cette différence souligne la fragilité du modèle économique actuel si la salinisation des nappes s’intensifie, notamment dans les zones littorales vulnérables comme en Bretagne.

            Le secteur agricole, premier consommateur d’eau en Bretagne, est directement concerné. L’Observatoire de l’Environnement en Bretagne (OEB) rappelle que l’irrigation en période estivale dans les zones littorales accentue la baisse piézométrique et favorise l’intrusion saline [19]. À cela s’ajoutent les pics de consommation liés au tourisme, particulièrement dans les stations balnéaires, qui aggravent la pression sur les aquifères côtiers [20].

             À long terme, la raréfaction de l’eau douce de qualité pourrait affecter la compétitivité de l’agriculture régionale, mais aussi le coût de la vie pour les habitants (factures d’eau plus élevées) et la durabilité des activités économiques dépendantes du littoral (conchyliculture, tourisme, agroalimentaire) [21]. Les collectivités locales, comme Eau du Ponant, mènent déjà des expérimentations pour la réutilisation des eaux usées traitées à des fins non alimentaires (hydrocurage, arrosage), dans une logique de réduction des coûts et de sécurisation de la ressource [22].

             L’augmentation de la demande estivale (tourisme, agriculture irriguée) accentue les déséquilibres économiques. Le gaspillage d’eau représente un coût caché qui alourdit les factures des ménages et fragilise les secteurs dépendants du littoral.

     

    c.     Sociétal

            Sur le plan sociétal, la qualité de l’eau est un sujet sensible en Bretagne. L’histoire des marées vertes liées aux excès de nitrates a marqué la population et reste une source de conflits entre riverains, associations et agriculteurs [23]. La salinisation, bien que moins visible, inquiète également car elle touche directement la potabilité de l’eau.

             Certaines associations locales, comme Eau et Rivières de Bretagne, se mobilisent pour alerter sur les conséquences des pollutions diffuses (nitrates, pesticides, résidus médicamenteux) et pour défendre une gestion durable de la ressource [24]. D’autres initiatives, telles que les programmes éducatifs sur les corridors écologiques ou la sensibilisation des enfants à la biodiversité aquatique, contribuent à renforcer l’acceptabilité sociale de nouvelles politiques de gestion [25].

              Par ailleurs, une étude de la DREAL Bretagne [26] souligne que la gestion quantitative de la ressource en eau est confrontée à des défis liés à la connaissance précise des prélèvements, notamment ceux effectués par les forages agricoles privés. La DREAL note que la collecte de données sur ces prélèvements est insuffisante, ce qui complique l’évaluation des pressions sur les milieux aquatiques et la mise en place de stratégies de gestion adaptées. Cette situation contribue à un climat social tendu autour de la répartition de l’eau.

              Les habitudes de consommation d’eau des ménages, parfois peu économes, pèsent sur les ressources locales. La sensibilisation au gaspillage (robinets ouverts, douches longues, arrosages intensifs) est un levier culturel important pour réduire la pression sur les aquifères.

     

    d.     Technologique

            Les avancées technologiques offrent des perspectives intéressantes pour mieux comprendre et gérer le phénomène d’intrusion saline. L’OFB (Office Français de la Biodiversité) a publié une fiche technique décrivant les outils de suivi : mesures de conductivité, modélisations hydrogéologiques, et techniques de géophysique pour caractériser l’interface eau douce / eau salée [27]. Ces méthodes permettent de détecter les phénomènes de “biseau salé” et d’anticiper les crises.

            Le SIGES Bretagne (Système d’Information pour la Gestion des Eaux Souterraines) propose également une cartographie interactive des zones vulnérables aux intrusions salines, qui intègre les paramètres géologiques (fractures, linéaments, altitudes inférieures à 15 m NGF, proximité du littoral) [28]. Cette base de données constitue un outil pour les collectivités et les gestionnaires de l’eau.

            La recherche, elle, explore des approches innovantes comme la myco-restauration (utilisation de champignons pour dégrader certains micropolluants) , la réutilisation des eaux usées traitées [29] ou encore le développement de capteurs autonomes pour surveiller la qualité de l’eau en continu [30].

            D’autre part, les technologies de détection de fuites dans les réseaux ou de suivi intelligent de la consommation (compteurs connectés) permettent de réduire le gaspillage. Leur diffusion plus large pourrait apporter un gain d’efficacité.

     

    e.     Environnemental

             La Bretagne est particulièrement vulnérable aux changements environnementaux. Les aquifères y sont petits, discontinus et souvent fracturés, ce qui les rend plus sensibles aux intrusions salines que dans d’autres régions françaises. De plus, les projections climatiques montrent des étés plus secs et une baisse de la recharge naturelle des nappes phréatiques [3b1].La montée du niveau de la mer exerce une pression supplémentaire, accentuant la poussée de l’eau salée vers les nappes côtières [32]. Selon Science Ouest, certains forages côtiers atteignent déjà des conductivités de 800 à 1000 μS/cm, contre 300–400 μS/cm en moyenne [33]. La biodiversité aquatique est également menacée : les espèces migratrices (saumon, truite de mer, anguille) souffrent de la dégradation de la qualité de l’eau, tandis que des espèces plus tolérantes à la chaleur et à la salinité risquent de dominer [34].

             Enfin, la pollution issue de l’agriculture reste un facteur aggravant majeur. Les intrants azotés et phosphorés favorisent les marées vertes et compromettent le bon état écologique des masses d’eau de surface [35]. Les micropolluants émergents (résidus pharmaceutiques, pesticides interdits mais persistants, microplastiques) compliquent encore la situation [36].
    De plus, chaque mètre cube d’eau gaspillé augmente la pression sur des écosystèmes déjà fragilisés. La sobriété hydrique devient un impératif environnemental pour limiter l’aggravation des intrusions salines.

     

    f.     Légal

           La DCE fixe les objectifs, mais la France a déjà été condamnée plusieurs fois pour non-respect des seuils de nitrates [37]. En Bretagne, la réglementation interdit en principe les forages trop proches du littoral (<1,5 km) ou à faible altitude (<15 m), mais la multiplication des puits privés ou agricoles rend son contrôle difficile [38].

           Le Code de l’Environnement impose aux exploitants de forages de déclarer et mesurer leurs prélèvements, mais dans les faits, le suivi reste lacunaire, notamment dans le secteur agricole. Les stations d’épuration, quant à elles, ne sont pas encore équipées pour traiter les micropolluants (hormones, antibiotiques, PFAS), ce qui pose un vide réglementaire [39]. Certaines initiatives locales, comme les arrêtés préfectoraux de restriction d’usage en période de sécheresse, témoignent d’une gouvernance réactive mais fragmentée [40]. La montée en puissance d’outils de planification comme les SAGE (schémas d’aménagement et de gestion des eaux) pourrait renforcer la cohérence juridique et opérationnelle dans la région. [41]

     

    IV.      Justification du recentrage : l’enjeu de l’usage domestique de l’eau

                Au fil de nos recherches, il est devenu évident que le verrou principal n’est pas uniquement la salinisation ou les intrusions d’eau de mer, mais la manière dont les usagers consomment l’eau. En d’autres termes, sensibiliser à la quantité et au bon usage de l’eau domestique s’avère être un levier fondamental pour atténuer la pression sur les ressources et changer le récit du “manque d’eau”.

    Quelques constats et chiffres clés :

      • En France, la consommation moyenne d’eau potable par personne est d’environ 148 litres par jour. [44]  
      • Cette consommation se répartit ainsi (pour un ménage moyen) :
        • 39 % pour l’hygiène corporelle
        • 20 % pour les chasses d’eau
        • 22 % pour le linge et la vaisselle
        • 6 % pour la cuisine
        • 6 % pour l’arrosage ou nettoyage (voiture, jardin)
        • 1 % seulement pour boire [45]
      • Sur le plan institutionnel, le Plan Eau français fixe comme objectif une réduction de 10 % des prélèvements à l’horizon 2030, ce qui dépend fortement de la maîtrise de la consommation des ménages. [46]
      • Le rapport “Défi Sobriété Mobiliser les abonnés du service public d’eau” insiste sur l’importance de sensibiliser les usagers domestiques pour réduire collectivement les prélèvements sur le territoire. [47]
      • Ce rapport mentionne aussi que les collectivités peuvent tirer parti du comptage individualisé pour fournir aux usagers un retour sur leur consommation, ce qui aide à mieux piloter les efforts de sobriété. [47]
      • Le gouvernement note que méconnaissance des gestes efficaces et confusion entre actions symboliques et gestes réellement impactant constituent des freins réels dans l’adoption d’une consommation plus raisonnable. [46]

     

    Pourquoi ce focus usager est fondamental pour notre projet :

      • Impact direct et accessible : Modifier les usages domestiques (réduire les douches longues, réparer les fuites, optimiser les cycles de lavage, etc.) est une action concrète que chaque citoyen peut adopter cela génère des résultats immédiats et perceptibles à l’échelle locale.
      • Allègement de la pression sur les nappes : En réduisant la demande intérieure, on diminue les besoins de pompage dans les nappes souterraines, donc la fragilisation de ces dernières face aux intrusions salines.
      • Changement de narratif : Si l’eau vient à manquer dans certains secteurs, ce ne sera plus un problème uniquement technique ou naturel (salinisation, sécheresse), mais le reflet d’un déséquilibre entre offres et usages. En recentrant sur l’usage, on déplace le débat vers la responsabilité collective.
      • Approche préventive plutôt que curative : Beaucoup d’efforts actuels sont consacrés à réparer (traitement, captages, rechargements, etc.). Le pilotage par les usages agit en amont, réduisant la nécessité d’interventions lourdes.
      • Possibilité de suivi précis et personnalisé : Grâce aux technologies (capteurs, télérelève, interface d’aide à la décision), les usagers peuvent comprendre leur consommation, visualiser les économies potentielles, et ajuster leur comportement de façon éclairée.

     

    V.        Impact de l’étude sur notre problème initial

                En définitive, si la salinisation reste un enjeu réel dans certaines zones littorales, elle n’est qu’une facette d’un problème bien plus vaste : la dégradation générale de la qualité des eaux douces en Bretagne. Cette évolution du problème est fondamentale : elle déplace le focus d’une solution potentiellement très technique et localisée vers une approche beaucoup plus informative et préventive.
    Nous avons relevé un consensus entre les chercheurs : une solution purement technique, n’est pas viable mais elle réside dans un changement des modèles économiques, agricoles et des habitudes de consommation. Nous nous sommes d’abord interrogés sur la pertinence de cibler les agriculteurs ou les usagers. Pour les agriculteurs, des solutions techniques existent déjà, notamment grâce à des capteurs afin d’optimiser la qualité de l’eau ainsi que sa consommation.

               C’est pourquoi nous avons choisi de réorienter notre réflexion vers les usagers. La gestion individuelle de la consommation domestique d’eau représente un réel problème, à la fois économique et énergétique. Notre projet s’appuie donc sur une solution informative, basée sur des capteurs de débit d’eau et des recommandations intelligentes, afin d’accompagner les citoyens dans une consommation plus responsable. L’objectif est double : sensibiliser à l’importance de préserver la ressource et offrir un outil concret pour réduire la consommation au quotidien. Notre réflexion a évolué d’une problématique centrée sur la qualité de la ressource à une problématique centrée sur la maîtrise de son usage. C’est en agissant sur les comportements quotidiens, soutenus par des outils de suivi intelligents, que nous pouvons espérer réduire la pression sur les eaux douces, ralentir les processus de dégradation des eaux et préserver durablement la disponibilité de l’eau potable en Bretagne.

    Notre problématique : « Comment réduire la consommation excessive d’eau dans les foyers ? »

    Nos hypothèses qui ont été le fil conducteur de nos interview : 

        • Hypothèse 1 : Les foyers n’ont pas conscience (ou une méconnaissance) de leur consommation détaillée d’eau utilisée lors de leurs gestes quotidiens
        • Hypothèse 2 : Les utilisateurs seraient plus motivés à réduire leur consommation s’ils pouvaient visualiser en temps réel l’impact financier de leur usage
        • Hypothèse 3 : Les propriétaires de plusieurs logements (bailleurs, résidences, colocations…) souhaitent suivre et comparer les consommations d’eau afin de détecter un quelconque problème ou surconsommation.
        • Hypothèse 4 : L’adoption d’un capteur dépend de sa facilité d’installation et d’usage.

     

    VI.     Bibliographie

    [1] : Région Bretagne, Document, 2019, Salinisation des eaux souterraines : Sensibilité des nappes bretonnes aux intrusions salines

    https://bretagne-environnement.fr/notice-documentaire/salinisation-des-eaux-souterraines-sensibilite-des-nappes-bretonnes-aux-intrusions-salines

    [2] : Onema, BRGM, « Salinisation des masses d’eaux en France », Rapport, 2010, RP-59496-FR.pdf

    https://infoterre.brgm.fr/rapports/RP-59496-FR.pdf

    [3] : BRGM, « Rechargement des nappes phréatiques », 2015, Changement climatique : la recharge des nappes d’eau souterraines pourrait baisser de 10 à 25% en 2070

    https://www.banquedesterritoires.fr/changement-climatique-la-recharge-des-nappes-deau-souterraines-pourrait-baisser-de-10-25-en-2070#:~:text=La%20recharge%20des%20nappes%20d%27eau%20souterraines%20pourrait%20diminuer,le%20Bureau%20de%20recherches%20géologiques%20et%20minières%20%28BRGM%29

    [4] : Le Monde, « Le dessalement, un marché en croissance, sauf en France », article, 2025, Le dessalement, un marché en croissance, sauf en France

    https://www.lemonde.fr/economie/article/2025/04/28/le-dessalement-un-marche-en-croissance-sauf-en-france_6600931_3234.html

    [5] France 24, « Usines de dessalement d’eau de mer : un enjeu de sécurité nationale », vidéo, 2024, Usines de dessalement d’eau de mer : un enjeu de sécurité nationale – L’Entretien de l’intelligence économique

    https://www.france24.com/fr/émissions/l-entretien-de-l-intelligence-économique/20241203-usines-de-dessalement-d-eau-de-mer-un-enjeu-de-sécurité-nationale

    [6] Eau de France, « Les efforts de surveillance des eaux souterraines, synthèse, 2013, Les efforts de surveillance des eaux souterraines – Synthèse | Eaufrance

    https://www.eaufrance.fr/publications/les-efforts-de-surveillance-des-eaux-souterraines-synthese

    [7] SDES, « La pollution des eaux superficielles souterraines en France, article, 2025, La pollution des eaux superficielles et souterraines en France – Extrait du Bilan environnemental 2024 | Données et études statistiques

    https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/la-pollution-des-eaux-superficielles-et-souterraines-en-france-extrait-du-bilan-environnemental

    [8] Eau de France, « Les efforts de surveillance des eaux souterraines, synthèse, 2013, Les efforts de surveillance des eaux souterraines – Synthèse | Eaufrance

    https://www.eaufrance.fr/publications/les-efforts-de-surveillance-des-eaux-souterraines-synthese

    [9] APVF, « Protection des captages d’eau potable », article, 2025, Protection des captages d’eau potable : une feuille de route nationale à l’épreuve des territoires – APVF

    Protection des captages d’eau potable : une feuille de route nationale à l’épreuve des territoires

    [10] Le Monde, « Eau potale : les objectifs de protection des captages du gouvernement jugés décevants », article, 2025, Protection des captages d’eau potable : une feuille de route nationale à l’épreuve des territoires – APVF,

    https://www.lemonde.fr/planete/article/2025/03/28/eau-potable-les-objectifs-de-protection-des-captages-du-gouvernement-juges-decevants_6587259_3244.html

    [11] Agence de l’eau Loire-Bretagne, info contact, Vos interlocuteurs de proximité – Agence – Agence de l’eau Loire-bretagne,

    https://agence.eau-loire-bretagne.fr/home/bassin-loire-bretagne/nos-dossiers-enjeux-et-actions/entreprises-vos-solutions-pour-leau/vos-interlocuteurs-de-proximite.html

    [12] Directive Cadre Européenne sur l’Eau (2000/60/CE),

    https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/?uri=CELEX:32000L0060

    [13] Agence de l’eau Loire-Bretagne, SDAGE Loire-Bretagne 2022-2027,

    https://sdage-sage.eau-loire-bretagne.fr/home/sdage-2022-2027.html

    [14] DREAL Bretagne, L’eau, un enjeu pour l’avenir de la Bretagne, 2020,

    https://www.bretagne.developpement-durable.gouv.fr/l-eau-un-enjeu-pour-l-avenir-de-la-bretagne-a3496.html

    [15] BRGM, Sensibilité des aquifères côtiers bretons aux intrusions salines, 2019,

    https://infoterre.brgm.fr/rapports/RP-69012-FR.pdf

    [16] Cour des Comptes Européenne, La PAC et la protection de l’eau, 2021,

    https://www.eca.europa.eu/fr/publications?did=58582

    [17] PAC & conditionnalité environnement,

    https://www.ain.gouv.fr/Actions-de-l-Etat/Agriculture-foret-et-developpement-rural/Politique-Agricole-Commune-PAC-2023-2027/Conditionnalite-2023-2027/Environnement

    [18] FMES France, Le dessalement de l’eau de mer : Une solution de facilité face au stress hydrique au fort impact environnemental, janvier 2024,

    https://fmes-france.org/le-dessalement-de-leau-de-mer-une-solution-de-facilite-face-au-stress-hydrique-au-fort-impact-environnemental/?

    [19] OEB, La salinité des eaux côtières et des océans en Bretagne, 2025,

    https://bretagne-environnement.fr/thematique/changement-climatique/article/la-salinite-des-eaux-cotieres-et-des-oceans-en-bretagne

    [20] DREAL Bretagne, Intrusions salines – Journée Forages 2025, plaquette technique,

    https://www.bretagne.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/20250206_journee_forages_02_intrusions_salines.pdf

    [21] BRETAGNE.BZH, Les enjeux de l’eau en Bretagne à l’horizon 2040,2016,

    https://www.bretagne.bzh/app/uploads/rapport_eau.pdf

    [22] Eau du Ponant, La réutilisation des eaux usées traitées, une première, 2025,

    https://www.eauduponant.fr/fr/actualite/la-reutilisation-des-eaux-usees-traitees-une-premiere

    [23] Inrae, Nitrates et marées vertes en Bretagne, 2019,

    https://app.inrae.fr/app/uploads/2024/04/Algues_vertesV3_web.pdf

    [24] Eau et Rivières de Bretagne, Rapport annuel, 2022,

    https://www.eau-et-rivieres.org/sites/erb.fr/files/Rapport%20AG%202022%20-%202023_compressed.pdf

    [25] Bretagne Vivante, Programme corridors de biodiversité, 2021,

    https://www.bretagne-vivante.org/wp-content/uploads/archives/2022/08/Plan-strate%CC%81gique-2021-2026.pdf

    [26] DREAL, Étude sur la gestion quantitative de la ressource en eau en Bretagne, analyse de la pression de prélèvement, définition des volumes disponibles,2021,

    https://www.bretagne.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/rapportgq_drealbretagne_dec2021_vf.pdf

    [27] OFB, Quels outils pour caractériser l’intrusion saline ?, 2021,

    https://professionnels.ofb.fr/fr/doc-comprendre-agir/quels-outils-caracteriser-lintrusion-saline-limpact-potentiel-niveau-marin

    [28] SIGES Bretagne, Cartographie des zones vulnérables aux intrusions salines, 2025,

    https://sigesbre.brgm.fr/Nouveau-Fiche-Ma-Commune.html

    [29] DREAL Bretagne, Réutilisation des eaux usées traitées : enjeux et perspectives, 2022,

    https://www.bretagne.developpement-durable.gouv.fr/la-ressource-en-eau-elements-de-contexte-r1888.html

    [30] CNRS/UBO, Capteurs autonomes pour la surveillance des eaux, 2023,

    https://www.insis.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/un-capteur-innovant-pour-detecter-les-polluants-issus-des-hydrocarbures-dans-les-eaux

    [31] OEB, Le changement climatique en Bretagne, 2015,

    https://bretagne-environnement.fr/sites/default/files/imports/6a306228291b4d345d3069412abde712.pdf

    [32] Science direct, Coastal groundwater salinization, 2016,

    https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969716309214

    [33] Science Ouest, Gare au sel qui s’infiltre !, 2018,

    https://www.espace-sciences.org/sciences-ouest/354/dossier/gare-au-sel-qui-s-infiltre

    [34] ASLO, impacts of increasing salinity in freshwater and coastal ecosystems: Introduction to the special issue, 2023,

    https://aslopubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lol2.10307?

    [35] Agence de l’eau Loire-Bretagne, Surveillance des nitrates et phosphates, 2022,

    https://sdage-sage.eau-loire-bretagne.fr/files/live/sites/sdage-sage/files/Planification-gestion%20des%20eaux/Sdage/Diaporama_webinaire_PDS_20052022_VF.pdf

    [36] OEB, Les pesticides dans l’eau en Bretagne, 2025,

    https://bretagne-environnement.fr/sites/default/files/notices_documentaires/files/OEB-memento-pesticides-2025-VF_1.pdf

    [37] CJUE, Affaires nitrates France/Bretagne, 2018,

    https://www.eau-et-rivieres.org/nitrates-laffaire-du-siecle

    [38] DREAL Bretagne, Recommandations sur les forages littoraux, 2025,

    https://www.bretagne.developpement-durable.gouv.fr/6-fevrier-2025-les-forages-d-eau-a5955.html

    [39] INRAE, Micropolluants en sortie de station d’épuration : quels impacts sur la santé humaine et les milieux aquatiques ?, 2020,

    https://www.inrae.fr/actualites/micropolluants-sortie-station-depuration-quels-impacts-sante-humaine-milieux-aquatiques?

    [40] Préfecture du Finistère, Arrêtés sécheresse 2022-2023,

    https://www.finistere.gouv.fr/Actions-de-l-Etat/Environnement/Police-de-l-eau/Secheresse/2022/Arrete-prefectoral

    [41] SAGE Élorn, Gestion intégrée de la ressource en eau, 2022,

    https://bassin-elorn.fr/nos-missions/sage-elorn/

    [42] Observatoire de l’environnement de Bretagne, « Acidité, température et salinité des eaux côtières et océans en Bretagne », mai 2015, https://bretagne-environnement.fr/article/acidite-temperature-salinite-ocean-adaptation-climat-bretagne

    [43] Site web ADIONICS, https://www.adionics.com/  

    [44] ADEME, L’eau, une ressource à préserver, 2023,  Agir pour la transition+2info.gouv.fr+2

    [45] Sispea, Comment économiser son eau, 2023, Comment économiser son eau | Observatoire Sispea

    [46] Direction interministérielle de la transformation publique, Encourager la consommation d’eau des ménages, 2025 Encourager la réduction de la consommation d’eau des ménages | DITP

    [47] AMORCE, Mobiliser les abonnés du service public d’eau par des campagnes de sensibilisation, 2025 EAT17-10_Fiche-action-10_Mobiliser-abonnes-service-public-eau-actions-sensibilisation.pdf 

  • SmartSéc – Synthèse du projet

    I – CONTEXTE :

    Les élèves de la Thématique d’Approfondissement « Conception des Objets Communicants » d’IMT Atlantique étaient censés développer un projet pour résoudre une problématique de la société dans n’importe quel domaine. C’était alors dans ce cadre, et étant donné que l’agriculture familiale est responsable de 80% de la production alimentaire mondiale, que nous avons décidé d’aider les agriculteurs familiaux à augmenter leurs profits et la qualité de leurs produits tout en utilisant des technologies simples et peu coûteuses. Ainsi, nous avons convenu de focaliser sur le séchage solaire, étant donné qu’il s’agit d’une technique « verte » permettant de prolonger la durée des aliments et, par conséquentet, réduire les pertes après la récolte.

    Nous avons donc réalisé un prototype d’un séchoir solaire intelligent équipé des capteurs de température et d’humidité de l’air et des systèmes de ventilation et de transfert de données par Bluetooth intégré à une plaque Arduino. En plus, on a développé une application Android afin de recevoir les données mesurées et de contrôler le séchoir. Pour ce faire, l’utilisateur lance l’application et sélectionne le produit qu’il veut sécher ; il est donc informé des limites de température et du temps de séchage optimaux. Lorsqu’il démarre le processus de séchage depuis l’application, les données des capteurs sont affichées en temps réel sur l’écran. Parallèlement, le système de ventilation, nécessaire pour garantir la circulation de l’air et améliorer le taux de transfert de masse, empêche que la température dans le séchoir monte au-dessus de celle recommandée.

    Figure 1. SmartSéc : le séchoir solaire intelligent.

     

    II – RÉALISATION :

    Maquette :

    • Deux plaques de contreplaqué 13.2×13.2×0.6 cm        (I)
    • Une plaque de contreplaqué 13.2×12.6×0.6 cm           (II)
    • Trois plaques de contreplaqué 27.2×13.2×0.6 cm        (III)
    • Une plaque de contreplaqué 13.2×11.2×0.6 cm           (IV)
    • Une plaque de contreplaqué 17.2x12x0.6 cm               (V)
    • Une plaque de verre synthétique 16.6×13.2×0.6          (VI)

    Pour savoir comment faire l’assemblage des plaques de la maquette, cliquez ici.

    Les encoches et les trous des plaques ont été réalisés à l’aide du logiciel Inkscape avec l’extension Tabbed Box (cliquez ici pour voir les sketchs) et d’une découpe laser. Les encoches font 1 cm de largeur et 0.6 cm de hauteur.

    On a utilisé des plaques de contreplaqué de 0.6 cm d’épaisseur pour rendre la maquette plus résistante et la plaque de verre transparente a été employée puisqu’il est nécessaire le rayonnement des rayons solaires dans le séchoir pour que le séchage se produise. De plus, on a ajouté des trous sur les plaques (I)* et (III)* afin de favoriser le passage de l’air dans le séchoir.

    En outre, pour cacher les câbles et améliorer l’esthétique de la maquette, nous avons convenu de créer trois compartiments : les plus petits pour les composants électroniques et le plus grand pour déposer le matériel à sécher.

    Système électronique :

    • Un module Bluetooth HC-05
    • Un câble USB / Micro USB
    • Un smartphone Android
    • Une carte Seeeduino Lotus V1.1
    • Un capteur d’humidité et de température DHT22
    • Un mini ventilateur DC 5v
    • Une mini breadboard 170 pins
    • une batterie lithium-polymère TURNIGY 1000mAh trois cellules de 11.1 v
    • Des fils

     

    III – COMPOSANTS ÉLECTRONIQUES

    Module Bluetooth HC-05

    En utilisant ce module, nous pouvons établir une communication sans fils bidirectionnelle (duplex intégral) entre deux appareils ou microcontrôleurs. Ce module est assez approprié pour transférer les données, pourtant il ne permet pas le transfert de messages multimédia. Puisque nous n’avions pas besoin d’une portée importante pour la démonstration du produit, nous avons décidé d’utiliser ce module pour transmettre les données de température et d’humidité vers notre application Android. Pour ce faire, nous avons connecté le pin RXD du module au pin TXD de la carte et le pin TXD du HC-05 au pin RXD de la Seeeduino.

    Figure 2. Module Bluetooth HC-05 (GoTronic, 2019).

     

    Seeeduino Lotus 1.1 :

    Cette carte est basée sur un ATMega328P compatible avec Arduino et est équipée de 12 connecteurs Grove : 6 digitaux, 3 analogiques, 2 I2C et 1 Uart. Elle est fabriquée à partir de la carte Arduino UNO, ce qui la rend compatible avec la plupart des programmes, des shields ou de l’IDE Arduino. Elle présente aussi l’avantage de s’utiliser directement avec les capteurs de la série Grove, ce qui permet de réaliser des prototypes sans soudure très rapidement. Les connecteurs situés sur les bords extérieurs permettent d’enficher une série de modules complémentaires.

    Figure 3. Carte Seeeduino Lotus 1.1 (GoTronic, 2019).

     

    Capteur d’humidité et de température DHT-22 :

    Ce capteur est un modèle basique et économique. Il a été placé à l’intérieur du séchoir afin de mesurer la température et l’humidité lors du processus de séchage et puis envoyer ces données à la carte Seeeduino, qui va les traiter et les transmettre à l’application. Pour que le capteur puisse envoyer les données à la carte, nous avons connecté son pin 2 (Data) au pin 7 de la Seeeduino.

    Figure 4. Capteur de température et d’humidité DHT-22 (GoTronic, 2019).

     

    Mini ventilateur DC 5V :

    Pour que le processus de séchage se produise, en outre le rayonnement solaire il faut avoir la circulation de l’air dans le séchoir, afin de permettre le transfert de masse. Dans ce cadre, nous avons placé un mini ventilateur à l’intérieur du séchoir pour simuler un vrai processus de séchage ; pour le séchoir en taille réelle, afin d’avoir le même résultat, il faut utiliser un ventilateur plus puissant, ce qui augmentera la consommation d’énergie. Nous avons connecté le ventilateur au pin 7 de la Seeeduino. Nous pouvons démarrer ou arrêter le ventilateur en utilisant l’application et le contrôler automatiquement en concevant le code du microcontrôleur.

    Figure 5. Mini ventilateur DC 5V.

     

    Schéma de branchements

    La Figure 6 présente le schéma de branchement des composants électroniques de notre projet.


    Figure 6. Schéma de branchement des composants électroniques.

     

    IV – PROTOCOLE DE COMMUNICATION

    Dans le cadre de notre projet, nous avons  choisi la technologie Bluetooth comme un standard de communication  pour plusieurs raisons. Tout d’abord, cette technologie de communication sans fil est peu coûteuse par rapport à d’autres technologies et facile à mettre en œuvre. Aussi, lorsque la carte électronique et le smartphone contenant l’application sont synchronisés, la communication est réalisée automatiquement. En outre, le fait que le module Bluetooth consomme peu d’énergie facilite sa mise en place, vu que le séchage solaire peut durer plusieurs heures. Enfin, puisque les informations transférées entre la carte et l’application ne sont pas de grande taille, le bluetooth peut garantit un bon temps de réponse.

     

    V – INTERFACE ANDROID

    Afin de contrôler le séchoir et suivre les valeurs de température et d’humidité, nous avons créé une application Android communicant avec le séchoir via Bluetooth, avec MIT App Inventor 2. En fait, nous avons choisi d’utiliser cette plateforme parce que nous avons eu des problèmes pour implémenter la fonctionnalité de transfert de données via Bluetooth et pour gérer la base de données sur Android Studio.

    En fonction du produit choisi par l’utilisateur, l’application avertit la carte Arduino de la température et du temps de séchage optimaux de séchage. Ensuite, la carte Arduino recevant et traitant les données mesurées par les capteurs, elle les envoie au smartphone. Si jamais la température monte au-delà de celle informée par l’application, la carte Arduino augmente la vitesse du ventilateur de mode à éviter que l’aliment soit endommagé thermiquement.

    Puisque nous utilisons le Bluetooth pour transmettre des données, il faut que l’utilisateur l’active et fasse l’appairage entre le module Bluetooth du séchoir et le smartphone. Lors de la première connexion, un pin sera sollicité ; dans notre cas, le pin (1234) était écrit sur un papier collé sur le module.

    Une fois fait l’appairage entre les dispositifs, l’utilisateur peut lancer l’application. Sur la page d’accueil, illustré par la Figure 7, pour permettre que l’application reçoive les données, il faut cliquer sur le bouton « Connecter » et choisir le module Bluetooth qui vient d’être associé, dans notre cas, 20:16:02:30:35:20 PINSON.

    Figure 7. Page d’accueil de l’application.

    Puis, après avoir saisi le nom du produit à sécher, l’utilisateur verra des récommandations de séchage spécifiques. En cliquant sur « commencer », les données de température et d’humidité seront affichées sur la page d’accueil, comme illustré par la Figure 8. Lorsque l’utilisateur veut arrêter le séchage, il peut cliquer sur « Arrêter » et le ventilateur s’arrêtera et les données ne seront plus affichées.

    Figure 8. Processus de séchage.

     

    VI – CODE

    Nous avons choisi d’utiliser le logiciel MIT App Inventor 2 pour coder l’application, car nous trouvons plus facile de comprendre la programmation en blocs. Nous avons donc commencé par la partie graphique et, puisque nos utilisateurs sont des agriculteurs n’ayant pas forcément d’aisance avec des portables, notre objectif était de concevoir une interface la plus ergonomique possible. Ensuite, nous avons créé les fonctionnalités del’application tout en ajoutant et reliant des blocs de programmation.

    Pour la carte Seeeduino, nous avons développé un programme en language C afin de contrôler la vitesse du ventilateur en fonction de la limite de température informée par l’application ainsi que d’envoyer les données reçues par le capteur vers le smartphone. Le code du programme de la carte et les captures d’écrans concernant la structure en blocs de l’application sont déposés sur GitHub, et pour y accéder, cliquez ici. Afin de réutiliser l’application que nous avons faite, il faut simplement télécharger l’archive .aia, aller sur MIT App Inventor 2 et le transférer dans un nouveau projet.

     

    VII – PERSPECTIVES

    Étant donné que le projet avait une durée courte, nous avons décidé de nous focaliser sur les fonctionnalités les plus importantes et qui apporteraient le plus de valeur aux utilisateurs. Ainsi, nous avons dû laisser à côté quelques fonctionnalités que nous aurions aimé mettre en place lors du développement du projet.

    Alors, en vue d’orienter des futures recherches et études, nous décrivons ci-dessous les prochaines étapes que nous aurions suivies si nous avons eu plus de temps :

    • Mettre en œuvre un serveur pour traiter les données envoyées par les capteurs, afin de permettre le suivi du processus de séchage à distance.
    • Mettre en place d’autres protocoles de communication réseau pour le transfert des données, en fonction de la portée et de la consommation énergétique envisagées (ZigBee, Internet ou LoRa, par exemple).
    • Créer une version de l’application mobile comportant d’autres langues, notamment le portugais, l’espagnole et l’anglais.
    • Rajouter des informations de séchage d’autres aliments sur la base de données, pour la rendre plus complète.
    • Tester la sensibilité d’autres capteurs, afin de choisir celui qui présente la meilleure réponse à la variation de la température.
    • Ajouter sur l’application la fonctionnalité de recherche vocale des aliments.
    • Mener des études de viabilité économique concernant la mise en œuvre des panneaux solaires, de mode à rendre le séchoir complétement autonome en énergie.
    • Développer une plateforme collaborative afin que les gens, notamment les chercheurs, puissent y ajouter des recommandations de séchage concernant plusieurs régions.
    • Améliorer l’application afin qu’elle soit capable de se connecter à plusieurs séchoirs et de les contrôler au même temps.

     

    Auteurs :

    SANTANA Rodrigo

    FERJANI Wadia

    YIN Tan

  • SmartSéc – Expression de besoin

    Dans cet article, nous exprimerons le besoin de nos utilisateurs à travers la présentation des backlogs et des user’s stories. Cependant, avant, nous ferons un bref rappel du contexte et de la problématique sur lesquels repose notre projet, ainsi que de la solution que nous proposons.

    Contexte et problème

    Selon l’ONU, l’agriculture familiale est responsable d’environ 70% de la production agricole mondiale. De plus, les statistiques montrent que l’activité est l’un de principaux piliers économiques dans les pays en développement, une fois qu’elle assure la subsistance de 2,5 milliards de personnes (FAO, 2003 ; XIE, AWOKUSE, 2014).

    Les agriculteurs familiaux, malgré leur importance pour l’approvisionnement alimentaire mondiale, sont constamment menacés par le manque de ressources technologiques, de connaissances techniques et d’infrastructure de base. D’abord, l’analphabétisme touchant environ 50% de la population rurale, allié au manque de connaissances techniques, fait que leur productivité soit 3 fois plus faible que celle de grands agriculteurs (ALOJEDE, 2013). 

    En outre, on voit, par exemple, que l’électricité n’était présent qu’en 38% d’établissements d’agriculture familiale en 2010. Cela signifie donc que la mise en place de certains types de technologies était, et l’est toujours, irréalisable (MEIRELLES, FILHO, 2015).

    Compte tenu de ce contexte et de cette problématique, nous nous demandions “Comment pouvons-nous aider les agriculteurs familiaux à augmenter leurs profits ?”

    On a trouvé que, la conservation des aliments présentant un vrai défi pour les agriculteurs familiaux, le séchage solaire traditionnel est la méthode la plus utilisée, surtout dans les pays en développement. Cependant, le problème qui se pose est que les techniques utilisées restent rudimentaires et aboutissent généralement à des productions de qualité médiocre, à cause de la mauvaise gestion du processus de séchage (ÇENGEL, 2012).

    Solution

    Ainsi, nous proposons un séchoir solaire photovoltaïque équipé par des systèmes de ventilation et de contrôle de température et d’humidité.

    Les systèmes de contrôle sont composés par des capteurs et des ventilateurs, liés à une carte électronique qui enverra les données à une application mobile. Cette application va recevoir et afficher les mesures de température et d’humidité en temps réel ainsi que permettre au utilisateur d’accéder à des informations pertinentes (telles que les limites de température et d’humidité) sur divers produits. Une autre fonctionnalité de notre application est l’envoi de notifications pour avertir l’utilisateur si la température à l’intérieur du séchoir dépasse celle qui est recommandée pour le produit.

    Étant donné que l’accès à l’électricité peut présenter un problème dans certaines zones, on utilise des panneaux solaires pour alimenter la carte et les ventilateurs.

    Selon les données recueillies lors de l’étude de terrain, la plupart de nos utilisateurs ont peu de connaissances techniques et sont peu familiarisés avec l’utilisation des smartphones. Ainsi, dans un premier temps, nous visons à développer une application simple et facile à utiliser ; cependant, au fur et à mesure que le processus de prototypage agile avance, nous apporterons les modifications nécessaires afin que notre produit réponde aux besoins des utilisateurs.

    Backlog

    Dans un premier temps, nous présentons la première version de notre backlog, Figure 1 (cliquez pour visualiser) réalisé le 6 novembre.

    On y trouve les trois principales users’ stories de notre projet :

    • Suivi en temps réel des valeurs de température et d’humidité: il permet à l’utilisateur de visualiser automatiquement les variables du processus de séchage. Les données sont transmises de la carte électronique à l’application via un système sans fil (pour le prototype qui sera présenté à la fin du semestre, nous utiliserons Bluetooth ; pour les autres cas, une étude sur les canaux de communication sans fil les plus appropriés est nécessaire).

    • Contrôle des ventilateurs: si la température dépasse la limite recommandée par l’application, l’utilisateur pourra mettre en marche les ventilateurs afin de disperser la chaleur et procéder au séchage.

    • Accès à des recommandations de séchage: comme nos utilisateurs ont peu de connaissances techniques, notre application leur permet d’accéder à une base de données contenant des informations sur la plage optimale de température et d’humidité pour le traitement des produits.

    Pour la dernière version de notre backlog, Figure 2 (cliquez pour visualiser), nous avons ajouté trois autres user’s stories :

    • Notification de température: si la température dépasse la limite, l’utilisateur doit être averti par une notification push, afin de faciliter la gestion du processus de séchage et d’éviter d’endommager la structure physico-chimique du matériau final.

    • Notification d’humidité: si l’humidité de l’aliment atteint la valeur préréglée par l’application, l’utilisateur doit recevoir une notification push, afin qu’il puisse stopper le processus de séchage.

    • Obtention du matériel (capteurs, modules de transmission sans fil, entre autres): dans ce cas, il s’agit d’une  » histoire de développeur « , car c’est une des conditions Les matériaux nécessaires doivent être répertoriés et nous nous rendrons ensuite au FabLab pour vérifier leur disponibilité.

    Nous avons fait cette dernière version du backlog parce que nous avons réalisé l’importance d’ajouter des notifications pour alerter l’utilisateur au cas où l’une des variables du processus atteindrait des valeurs critiques. En effet, un séchage prolongé dans de telles situations pourrait endommager le produit et entraîner une perte de qualité et de rendement.

    Auteurs:

    SANTANA Rodrigo

    YIN Tan

    FERJANI Wadia

     

    References

    Food and Agriculture Organization of the United Nations, « Statistics », Food and Agriculture Organization of the United Nations. [En ligne]. Disponible sur: http://www.fao.org/statistics/en/. [Consulté le: 14-oct-2019].

    O. Awokuse et R. Xie, « Does Agriculture Really Matter for Economic Growth in Developing Countries? », Canadian Journal of Agricultural Economics/Revue canadienne d’agroeconomie, vol. 63, no 1, p. 77‑99, 2015.

    M. de S. Filho, A. M. Buainain, C. Guanziroli, et Batalha, « Agricultura familiar – Vol. II », Issuu. [En ligne]. Disponible sur: https://issuu.com/editoraunicamp/docs/528. [Consulté le: 27-oct-2019].

    Olojede, « Analysis of rural literacy as a panacea for socio-economy development of Nigeria », Int. J. Sociol. Anthropol., vol. 5, no 9, p. 381‑390, déc. 2013.

    ÇENGEL, Yunus A.; GHAJAR, Afshin J. Transferência de calor e massa: Uma Abordagem Prática. 4. ed. Porto Alegre: AMGH EDITORA LTDA, 2012. 904 p.

  • SmartSéc – Maquettage

    Le maquettage présenté à la Figure 1 vise à illustrer, de façon générale, la problématique et la solution proposée grâce à l’utilisation de notre produit, le séchoir solaire intelligent SmartSéc.

    Figure 1 – Maquettage finalisé

    La première partie, Figure 2, représente les agriculteurs familiaux après la récolte. Les produits récoltés sont ensuite introduits dans le séchoir (Figure 3), qui dispose de capteurs de température et d’humidité ; ces capteurs transmettent ces données, par bluetooth, à l’application mobile (Figure 4). Grâce à l’application, les agriculteurs ont accès à l’information sur le séchage afin d’optimiser le processus et d’augmenter leur productivité ; en outre, il est possible de visualiser en temps réel les valeurs d’humidité et de température à l’intérieur du sécheur, ainsi que de le désactiver à distance.

    Figure 2 – Les agriculteurs familiaux

    Figure 3 – Le séchoir

    Figure 4 – L’application mobile

    La dernière partie, la Figure 5, montre les impacts que l’utilisation de notre produit apportera à la société, les principaux étant l’augmentation des revenus des agriculteurs familiaux (due à la réduction des pertes pendant le processus de séchage), suivie d’une amélioration de leur qualité de vie et de leur intégration sociale (due au fait d’intégrer au monde technologique une population rurale souvent négligée par l’Etat).

    Figure 5 – La societé

    Auteurs:

    SANTANA Rodrigo

    YIN Tan

    FERJANI Wadia

  • SmartSéc- Personas

    Les Personas présentées ci-dessous résument les principaux acteurs (utilisateurs et clients) impliqués dans le développement et la mise en œuvre de notre séchoir solaire intelligent. Les données utilisées pour les caractériser ont été obtenues grâce à une étude de terrain menée dans l’Association des Femmes Rurales d’Araraquara, en raison de la facilité d’établir un contact direct avec les agricultrices. Cependant, en général, les personnages présentés résument les principales caractéristiques communes des utilisateurs et des clients de notre produit.

    Utilisateur :

    1. Marilene Souza Costa (cliquez sur le nom pour afficher le Persona)

    Marilene présente le profil des agricultrices âgées interviewées : peu de familiarité avec les dernières technologies, presque aucune connaissance technique (que ce soit dans le domaine numérique ou agricole) et utilisation relativement fréquente des réseaux sociaux. 

    Comme Marilene est mère de deux enfants, l’importance qu’elle accorde à passer plus de temps avec ses filles est bien évidente. Un autre point important mentionné par la dirigeante est l’épuisement : plus les tâches effectuées sont laborieuses, plus la fatigue est grande et donc, en fin de journée, Marilene se sentira moins inclinée à faire attention à ses filles. 

    Ainsi, la proposition d’un séchoir solaire intelligent répond directement aux besoins de l’utilisatrice : en surveillant à distance le processus de séchage, l’équipement lui permet de rationaliser son temps et rend sa routine plus simple et moins stressante. Par conséquent, ayant plus de temps libre, l’utilisateur a la possibilité de mettre en pratique des projets personnels, augmentant ainsi son sentiment de bien-être.

    La volonté de Marilene d’en apprendre davantage sur les nouvelles technologies, causée par l’utilisation relativement fréquente des réseaux sociaux, réaffirme l’importance de développer des solutions agricoles faciles à comprendre et à utiliser pour les agriculteurs.

    Enfin, le désir d’augmenter le revenu obtenu par l’activité agricole peut être satisfait par la mise en œuvre du séchoir proposé : outre l’optimisation du temps de séchage, il y a aussi une diminution des pertes dues à un séchage insuffisant ou excessif (par l’accès à la base de données de l’application, qui informe sur les meilleures conditions de séchage pour chaque produit).

         2. Nicole Ferreira Pinto (cliquez sur le nom pour afficher le Persona)

    Le profil présenté par Nicole correspond à celui observé par la plupart des agricultrices interrogées, entre 18 et 25 ans : faible niveau de connaissances techniques, fréquence élevée d’utilisation des réseaux sociaux et relative facilité d’assimilation des nouvelles connaissances. En outre, l’utilisation constante des réseaux sociaux montre que, dans ce lieu de collecte de données, il existe une couverture raisonnable des services de télécommunication. Ces caractéristiques suggèrent la possibilité de mettre en œuvre des outils technologiques simples afin d’améliorer les performances des utilisateurs. Afin de répondre au désir d’avoir plus de temps libre et une routine moins fatigante, la proposition d’un séchoir solaire intelligent est à nouveau réalisable, car il minimise les déplacements, grâce à la fonction de surveillance à distance du processus de séchage.

    Cliente: Luísa Silva Pereira (cliquez sur le nom pour afficher le Persona)

    Luísa représente une ONG (ENACTUS São Carlos) dont l’un des principaux objectifs est d’encourager le développement de l’activité agricole familiale dans l’État de São Paulo. Le rôle de client est attribué aux représentants des ONG et des agences gouvernementales car ce sont eux qui détiennent le capital financier nécessaire pour promouvoir la mise en œuvre du produit, puisqu’ils s’engagent à améliorer la qualité de vie et la productivité sur le terrain. 

    Ayant grandi sur une ferme dans le nord-est du Brésil, Luísa est consciente des limites de l’accès des petits agriculteurs aux technologies accessibles. C’est ainsi que le développement de notre séchoir, un outil agricole facile à utiliser et relativement bon marché, répond aux intérêts de Luísa. 

    Outre la question économique, le facteur social ( la valorisation du travail des femmes dans le secteur agricole) revêt également une grande importance aux yeux du client. Ainsi, la possibilité d’associer la mise en œuvre de notre produit à une installation de femmes agricoles (public cible en raison de la facilité de communication) rend notre projet encore plus intéressant pour le client.

     

  • SmartSéc – Collecte de données

    Dans notre processus de collecte de données nous nous intéressons plus particulièrement aux personnes et associations qui ont mené des recherches spécifiques sur la situation de l’agriculture dans leurs régions et qui ont des informations sur l’utilisation des séchoirs solaire et ses principales limites aussi qui connaissent bien les défis auxquels les agriculteurs familiaux sont confrontés. Cela nous permet dans un premier temps de bien comprendre la situation et  choisir la solution sur laquelle nous allons travailler et qui sera utile dans la plupart des régions agricoles du monde. Mais aussi pour qu’on puisse après collaborer avec ces associations qui sont déjà actives par des initiatives et des projets pour installer notre produit dans plusieurs régions.

    PREMIÈRE PARTIE :

    Nous avons fait une interview à distance par Skype le 19 octobre 2019 avec Denio Josué un expert en environnement et développement durable dans l’Association Terre d’Afrique, une association crée en juillet 2001 dont le but est l’aide au développement rural en Afrique.

    L’association travaille avec l’administration des groupements de femmes, des associations villageoises et jeunes volontaires à la mise en place de projets de développement pour assurer l’autosuffisance alimentaire, encourager la scolarisation, créer des emplois.

    Ainsi que les projets retenus sont proposés par les différents groupements et associations, Terre d’Afrique intervient pour étudier la faisabilité et la budgétisation du projet et elle assure l’achat du matériel et la population, la main d’œuvre.

    Au début, Denio Jose nous a expliqué la situation actuelle de l’agriculture en Afrique, le problème de la réticence des jeunes et de l’absence d’initiatives. Il nous a déclaré que l’Afrique possède 65% des terres arables non cultivées du monde, les climats tropicaux qui permettent de longues saisons de croissance, une population active jeune et une population en expansion offrant un marché facilement disponible pour la consommation de produits.

    Cependant, la plupart des pays africains n’ont pas encore exploité ces opportunités pour assurer une sécurité alimentaire et une production alimentaire durables : « Selon l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO), près de 30% des 795 millions de personnes dans le monde qui n’ont pas assez à manger se trouvent en Afrique. » L’âge moyen des agriculteurs est d’environ 60 ans – sur un continent où 60% de la population a moins de 24 ans. Les agriculteurs sont également moins éduqués, et les Africains les plus jeunes et les plus instruits quittent les zones rurales pour s’installer dans les villes : « Nous avons travaillé sur plusieurs projets en agriculture mais les problèmes financiers restent toujours l’obstacle majeur qui affecte notre avancement ainsi que les investissements sur des projets en agriculture sont vraiment nécessaires pour rendre le domaine agricole attractif pour les jeunes, dont beaucoup risquent leur vie en émigrant à la recherche de meilleures opportunités en Europe. L’avenir des jeunes africains réside dans une Afrique plus prospère et plus inclusive, et il n’y a pas d’autre secteur qui soit plus puissant pour créer de la croissance que le secteur agricole. »

    Aussi les femmes devraient être placées sur un pied d’égalité avec les hommes afin de conduire la transformation agricole en Afrique. De nombreux pays ont encore des lois régissant le mariage, le divorce et l’héritage, qui constituent encore un obstacle à la propriété foncière des femmes et les empêchent d’utiliser leurs parcelles de terrain en garantie de prêts.

    Par la suite, nous avons présenté à Denio  Jose  notre idée de travailler sur un projet pour améliorer le processus de séchage solaire des produits et le rendre plus efficace et intelligent par l’utilisation de la technologie pour aider principalement les agriculteurs familiaux à augmenter et améliorer leur productivité  puisque le séchage solaire est largement utilisé en Afrique et nous avons voulu savoir plus sur son utilisation et ses limites, ce qui nous permettra ensuite de bien choisir nos solutions technologiques.

    Il a admiré l’idée et nous a expliqué que le séchage au soleil est la méthode de conservation des aliments la plus répandue en Afrique en raison de rayonnement solaire très élevé pendant la majeure partie de l’année. Ainsi, les séchoirs à haute température utilisés dans les pays développés ne sont économiquement viables dans les pays en développement que dans les grands secteurs agroalimentaires et ne sont généralement pas abordables pour les agriculteurs familiaux en raison des coûts élevés et de la variabilité élevée des processus. Par conséquent, l’introduction de séchoirs solaires à faible coût et fabriqués localement constitue une alternative prometteuse pour réduire les pertes importantes après la récolte : « Compte tenu du faible revenu de la population rurale des pays en Afrique, l’investissement initial relativement élevé dans les séchoirs solaires reste un obstacle à une application à grande échelle. Cependant, s’il est fabriqué avec des matériaux disponibles localement, tels que le bois, le verre, etc., il sera économiquement abordable pour les agriculteurs et comme cette technique ne nécessite pas d’énergie pendant la journée, elle est plus bénéfique pour les petits agriculteurs qui n’ont pas les moyens de se payer l’électricité ou un autre combustible pour le séchage et ça semble être une chance d’améliorer la situation économique des agriculteurs familiaux. »

    À la fin, il ajoute « Mais il faut bien savoir que le défi est que les séchoirs solaires soient utilisés pour sécher différents types de produits, notamment le poisson, les plantes médicinales, les fruits et les légumes sous des conditions précises de température, d’humidité et surtout de flux d’air. Ainsi que parfois on manque de personnel qualifié pour le fonctionnement et la maintenance des séchoirs solaires. »

    DEUXIÈME PARTIE :

    Au départ, le contact avec la responsable de l’Association des Femmes Rurales d’Araraquara, au Brésil, Marilene Souza Costa, a été établi par le professeur Gustavo Nakamura Alves Vieira, puisqu’il avait déjà mené des activités de recherche dans l’association en 2016. 

    Après avoir expliqué le contexte du projet, la responsable s’est montrée intéressée à participer et s’est rendue disponible pour nous parler et mieux expliquer la vie quotidienne des agricultrices dans l’association. 

    De nombreuses entrevues ont été réalisées, notamment entre le 25 et le 31 novembre, par courriel, par messagerie texte et par vidéoconférence. Voici un résumé des données obtenues et traduites en français.

    Données sur l’Association

    • Lieu : Araraquara Rural Women’s Association, située dans la zone rurale de la ville d’Araraquara (intérieur de l’État de São Paulo, à environ 300 km de la ville de São Paulo).

    • Création et financement : L’association a été créée en 2013, à partir du transfert d’un lot de terres appartenant à l’État, par le biais d’un accord avec l’organisation Enactus São Carlos.

    • Nombre de travailleuses : 52

    • Tranche d’âge : entre 18 et 54 ans, et la plupart des agricultrices (58%) ont entre 35 et 42 ans.

    • Formation académique : 57% des agricultrices ont achevé le cycle de base de l’enseignement brésilien, qui correspond à l’enseignement secondaire ; le reste est composé de femmes semi-analphabètes ou fonctionnellement analphabètes. Selon Marilene, aucun travailleur n’a un diplôme d’études supérieures ou une formation technique.

    • Produits cultivés : La plupart d’entre elles sont des herbes alimentaires, comme l’origan, la coriandre, la menthe, le basilic, l’ail et le persil. Après la culture, les produits passent par un processus de déshydratation pour augmenter leur durée de conservation. Ce procédé consiste à étaler une toile sous le sol et à y déposer le matériau à sécher ; le séchage se fait par l’incidence du rayonnement solaire. Une fois déshydraté, le produit est emballé et vendu à des foires ou à des commerçants locaux.

    Problèmes ou défis à surmonter

    • Accès à l’électricité : L’association est située dans une région essentiellement rurale, sans accès à l’électricité. Parce qu’il s’agit d’une région isolée du centre urbain, l’entreprise responsable de l’approvisionnement en électricité refuse d’installer les poteaux et les fils, indiquant que la demande dans la région est faible.

    • Pertes pendant le séchage : Environ 20% de tous les produits cultivés sont perdus pendant la déshydratation, en raison de l’action du vent (qui « transporte » la matière à sécher) ; de l’incidence solaire pendant de très longues périodes (qui peut endommager la structure de la matière, entraînant un retrait ou une altération de la couleur finale) ; du séchage insuffisant (le produit final présente une forte humidité et se détériore rapidement).

    • Manque de connaissances techniques : Selon Marilene, plus de la moitié des agricultrices viennent de familles paysannes. Ainsi, les techniques utilisées étaient souvent transmises par les parents ou les grands-parents, qui manquaient également de connaissances techniques. En conséquence, environ 30% des revenus de la vente des produits sont dépensés en intrants agricoles, ce qui, pour la dirigeante, « est une dépense qui pourrait peut-être être réduite ».

    • Faible rentabilité: En raison des coûts élevés des intrants agricoles et des pertes de produits pendant le séchage, la rentabilité de l’association est faible ; chaque travailleur reçoit en moyenne R$ 950,00 (231,05 euros). Pour environ 95% des agricultrices de l’association, cette rémunération est la seule source de revenus.

    • Accès à la technologie : Nous avons demandé à Marilene de mener une enquête auprès des autres agricultrices sur leurs expériences personnelles avec la technologie. Selon les résultats :

    I – Toutes disent avoir au moins manipulé un téléphone portable ou un ordinateur ;

    II – 85 % ont un téléphone portable ou un ordinateur, dont 76 % les utilisent quotidiennement ;

    III – parmi ceux qui ont un téléphone ou un ordinateur, 69 % disent avoir accès à Internet au moins deux fois par semaine ;

    IV – une fois connecté à Internet, l’action la plus citée est l’accès aux réseaux sociaux (tels que Facebook, WhatsApp et Instagram), qui se produit même pendant les heures de travail

    En aucune occasion, les agricultrices n’ont mentionné l’utilisation de la technologie pour acquérir des connaissances techniques.

    • Manque de capitaux pour l’investissement :en raison de sa faible rentabilité, l’association ne dispose pas de ressources propres pour investir dans la formation technique des travailleuses, l’achat de matériel agricole, l’installation privée du réseau électrique. Comme la plupart des associations brésiliennes de travailleurs ruraux, la principale source d’investissement provient du secteur public ou des ONG.

    Analyse des données

    Grâce aux informations recueillies, il a été possible de comprendre les besoins réels de notre public cible, afin de mieux coordonner les propositions sur la solution à offrir.

    Dans un premier temps, il a été constaté que l’un des principaux problèmes à résoudre est le faible niveau d’éducation des agricultrices, qui était attendu après la conception de l’article de pointe. Il est donc nécessaire que la solution proposée présente le niveau de complexité technique le plus faible possible. 

    Un autre point à souligner est le manque d’accès à l’électricité, qui pourrait faciliter le processus de séchage, bien qu’il représente un coût opérationnel supplémentaire pour la coopérative. Ici, on constate que la solution technologique doit nécessairement utiliser des sources d’énergie alternatives ou même être autosuffisante en énergie. 

    Comme certaines agricultrices prétendent utiliser les réseaux sociaux pendant les heures de travail, il est clair que dans la région en question, il existe une couverture de données mobiles. Avec cela, il est exclu l’hypothèse de l’impraticabilité technique due au manque de couverture, rendant possible la mise en œuvre des technologies sans fil.

    Enfin, s’agissant d’une association d’agricultrices faiblement rémunérées, dont la seule source d’investissement provient des politiques publiques ou des ONG, il est nécessaire de distinguer les termes « utilisateur » et « client ». Par « utilisateur », nous entendons la personne qui utilisera concrètement le produit développé à la fin de ce projet. Dans ce cas, l’utilisateur est le travailleur rural de l’association. 

    Par « client », on entend la personne ou l’entité qui dispose du capital financier nécessaire pour procéder à l’acquisition du produit développé et à sa mise en œuvre ultérieure au sein de l’association. Par conséquent, le client est principalement caractérisé par des agences gouvernementales et des ONG engagées dans le développement de l’agriculture familiale.

    Enfin, en tenant compte de tous les points mentionnés, il est conclu que la proposition d’un séchoir solaire photovoltaïque avec humidimètres, connecté à un dispositif de contrôle sans fil, avec une interface simple et facile à utiliser, répond aux besoins de l’utilisateur (utiliser la technologie afin d’améliorer sa rentabilité et réduire les pertes) et du client (promouvoir le développement des exploitations familiales).

    La liste des personnes qui ont été contactées mais qui n’ont pas donné suite pour le moment :

    – Association FLehetna

    – Association pour le Développement Economique et Social en Afrique

    – Association Tunisienne pour une Agriculture Durable

     

    Auteurs:

    SANTANA Rodrigo

    YIN Tan

    FERJANI Wadia

  • SmartSéc – État de l’art et methodologie terrain

    Partie 1: État de l’art

    Introduction

    L’homme a commencé à contrôler la nature, les animaux et la végétation en général au cours d’un processus appelé la Première Révolution Agricole, un événement qui allait apporter de nombreux changements dans sa vie quotidienne. Depuis lors, la chasse a été de plus en plus sous-estimée, car l’obtention de nourriture n’impliquait pas un déplacement constant. Ainsi, les sociétés humaines sont devenues permanentes et dépendantes principalement de la gestion et du contrôle de cultures spécifiques pour assurer leur subsistance (MAZOYER, ROUDART, 2009).

    Depuis le XVIIIe siècle, l’agriculture est devenue de plus en plus raffinée et intensive dans l’utilisation des ressources naturelles, avec l’avènement de la deuxième révolution agricole, caractérisée par une production et une exploitation accrues des terres par une petite partie de la population (BAIROCH, 1989).

    Le progrès technologique dans le secteur agricole

    Avec le progrès technologique, à partir du XXe siècle, l’agriculture à grande échelle a subi des transformations progressives jusqu’à devenir automatisée et hautement technologique, ce qui représente les principales caractéristiques de la troisième révolution agricole (REGNAULT, SARTRE, REGNAULT-ROGER, 2012). Cependant, les promesses d’augmentation de la productivité et de réduction des pertes sont toujours menacées par l’utilisation intensive des pesticides et des ressources naturelles, comme le sol et l’eau (DIEU, BAKONYI, 2012).

    Aujourd’hui, l’activité agricole est l’un de principaux piliers économiques de nombreux pays. En revanche, dans les pays en développement, l’agriculture est d’autant plus pertinente qu’elle assure la subsistance de quelque 2,5 milliards de personnes (FAO, 2003 ; XIE, AWOKUSE, 2014). Cependant, il existe de nombreuses différences entre l’agriculture des pays développés et celle des pays en développement. Par exemple, l’accent est mis sur la supériorité productive des pays développés, où les producteurs ont un meilleur accès aux nouvelles technologies agricoles et obtiennent ainsi de meilleurs revenus (MWANGI, KARIUKI, 2015 ; MUZARI et al., 2012). Les États-Unis, l’un des plus grands producteurs de céréales au monde, en sont un exemple, bien que seulement 1,7 % de la population travaille sur le terrain (NAPOLITANO, 2013).

    Grâce à l’utilisation de la technologie, il est possible d’optimiser l’utilisation des ressources naturelles et de rationaliser l’utilisation des pesticides, réduisant ainsi l’impact environnemental causé. En d’autres termes, l’adoption de technologies et de dispositifs pour la gestion des systèmes d’irrigation, la lutte contre les ravageurs et une meilleure utilisation des terres est considérée comme une étape cruciale vers une quatrième révolution agricole, connue sous le nom de « Révolution verte » (RAVALLION, CHEN, 2004 ; KASIRYE, 2014).

    GPS agricole: un allié de «l’agriculture de précision»

    L’un des principaux alliés de l’agriculture de précision, qui utilise diverses ressources technologiques de pointe pour minimiser la consommation d’intrants et maximiser la production, le GPS agricole est de plus en plus utilisé par les agriculteurs des pays développés. L’appareil, illustré à la figure ci-dessous, fournit des informations sur le terrain (pente, altitude, position géographique) et le climat (température et humidité de l’air, vitesse et direction du vent) (FOWLER, 2018).

    Le GPS agricole
    Tecnologia no Campo, 2019.

     

    Avec les données rapportées par le GPS agricole, combinées aux connaissances techniques, le producteur peut (GESAGRI, 2006) :

    • Contrôler la vitesse de l’équipement agricole: l‘équipement conventionnel de plantation et de fertilisation est équipé de systèmes de mesure pour augmenter la précision du semis et réduire les pertes. Cependant, l’utilisation de cet équipement à des vitesses excessives peut entraîner des défaillances dans les lignes de semis, en raison de semences déposées à des profondeurs inadéquates (trop peu profondes ou trop près des engrais) ou de dommages mécaniques aux semences, ce qui compromet le développement de la culture et entraîne une productivité réduite. Avec l’utilisation du GPS agricole, il est possible de surveiller la vitesse de l’équipement agricole pour la plantation et la fertilisation, réduisant ainsi le risque de dommages et maximisant la productivité.

    • Effectuer l’application des intrants avec précision: pour obtenir une application adéquate des intrants agricoles (tels que les pesticides et l’eau), des facteurs tels que la vitesse du vent, la température et l’humidité, la vitesse et la trajectoire de l’équipement pendant son fonctionnement sont extrêmement importants. Avec l’utilisation du GPS agricole, l’agriculteur a accès à toutes ces informations, ce qui lui permet de mieux ajuster les paramètres opérationnels de l’équipement, afin d’éviter les pertes causées par l’effet de dérive (lorsque l’entrée est faite par le vent avant d’arriver en usine ou au sol). De plus, le système de positionnement évite l’existence de zones sans application ou avec « surdosage ». Il en résulte des applications plus précises et des économies de carburant et de produits chimiques plus importantes.

    • Établir des cultures en courbes de niveau pour contrôler l’érosion du sol, préserver les attributs chimiques et physiques et éviter l’envasement des rivières et des lacs voisins.

    • Créer des cartes de fertilité des sols et donc trouver des zones à faible productivité. De plus, avec des applications à dose variable, il est possible de mieux utiliser les propriétés naturelles du sol et d’économiser des intrants comme les engrais et l’eau.

    Ainsi, l’utilisation du GPS permet de rationaliser les cultures, d’augmenter les profits et de réduire l’impact environnemental de l’activité agricole. Cependant, en raison de son coût d’acquisition élevé et de la nécessité de connaissances techniques pour rendre son utilisation faisable, le dispositif, ainsi que d’autres ressources technologiques, est encore peu utilisé par les petits agriculteurs (SOLLITO, 2019).

    L’agriculture familiale

    Le terme se réfère à toutes les formes de production rurale dont la gestion et la main-d’œuvre sont principalement issues du noyau familial. Contrairement à l’agriculture traditionnelle, qui repose sur le recours à une main d’œuvre extérieure pour opérer dans de grands systèmes de production, l’agriculture familiale se caractérise par la production de parcelles plus petites, avec une plus grande diversité productive, où la famille est à la fois propriétaire, gestionnaire et responsable de toute la production (ROYAL, 2015).

    Contrairement à l’idée simpliste qui associe l’agriculture familiale à la production vivrière, elle est aujourd’hui responsable de 80% de la production alimentaire mondiale, contribuant ainsi à l’éradication de la pauvreté et de la faim. Selon l’ONU, plus de 500 millions de producteurs ruraux se consacrent à ce type d’activité dans le monde, occupant 90% des propriétés agricoles mondiales (BRASKEM, 2018).

    Comparée à la pratique conventionnelle, l’approche familiale présente de nombreux avantages du point de vue environnemental et socio-économique. Tout d’abord, elle utilise des méthodes de diversification des cultures, ce qui conduit à une utilisation consciente des sols et à la préservation du patrimoine génétique des cultures. En tant que contributions socio-économiques, nous mettons l’accent sur la lutte contre la faim, la croissance économique et la création d’emplois dans les campagnes, en réduisant l’exode rural et en améliorant la qualité de vie dans les centres urbains (FAO BRÉSIL, 2017).

    Les défis de la mise en œuvre de la technologie agricole aujourd’hui

    Compte tenu de son importance, la nécessité de stratégies de développement durable dans ce secteur est évidente. Bien qu’il soit responsable de la majeure partie de la production alimentaire mondiale, les agriculteurs familiaux sont constamment menacés par le manque de ressources technologiques, ainsi que par le manque de connaissances techniques et d’infrastructures de base (ALBIERO et al., 2014).

    L’absence de systèmes éducatifs efficaces constitue l’un des principaux défis de l’agriculture familiale, en particulier dans les pays en développement, où l’analphabétisme touche environ 50% de la population rurale. En raison de la faible scolarisation et du manque de connaissances techniques, l’utilisation d’intrants agricoles est souvent exagérée, ce qui entraîne des coûts supplémentaires et endommage le sol. De plus, la faible productivité moyenne d’une exploitation familiale, trois fois inférieure à celle d’une exploitation conventionnelle, résulte également du manque de formation des travailleurs (ALOJEDE, 2013).

    Un autre aspect important des exploitations familiales à considérer est la disponibilité des infrastructures, c’est-à-dire l’accès à l’électricité, la couverture du réseau de données, entre autres.

    Considérée comme un intrant clé pour l’adoption des techniques de production et de conservation et pour le bien-être des familles, l’électricité n’était présente que dans 37,8% des exploitations familiales en 2010. Outre la faible disponibilité, il faut souligner la faible qualité des réseaux de distribution : souvent monophasés et soumis à des interruptions constantes, ce qui rend impossible son utilisation comme intrant productif (MEIRELLES, FILHO, 2015).

    Comme pour l’électricité, la couverture du réseau informatique n’est présente que dans 41 % des propriétés agricoles, soit leur qualité intermédiaire (OPENSIGNAL, 2019). Toujours dans le secteur rural, le téléphone mobile est la principale forme d’accès régulier à Internet, utilisé par environ 60% des producteurs familiaux pour communiquer via les réseaux sociaux (CHIBA, 2019).

    Il est donc clair que ces circonstances ont un impact négatif important sur la façon dont les familles gèrent leurs opérations, sur les types de décisions qu’elles prennent et sur leur capacité à mettre en œuvre ou non de nouvelles technologies. Le manque d’infrastructures et les niveaux élevés d’analphabétisme constituent un défi pour l’introduction d’applications agricoles numériques qui nécessitent des compétences numériques plus avancées. Par conséquent, il est essentiel de développer de nouvelles technologies autosuffisantes, faciles à utiliser et, de préférence, peu coûteuses.

    Séchage solair

    Compte tenu des caractéristiques de l’agriculture familiale, présentées dans les paragraphes précédents, la solution aux problèmes de rendement et de productivité est l’utilisation du séchage solaire, technique largement utilisée dans les zones rurales avec un accès limité aux infrastructures, en raison de son faible coût d’exploitation.

    Le séchage peut être défini comme un processus endothermique, appliqué dans les solides, les semi-solides et les liquides, dont l’objectif est l’élimination thermique des substances volatiles, généralement l’eau, afin d’obtenir un produit solide sec. Dans le cas du séchage solaire, l’énergie solaire est la principale source d’énergie (MUJUMDAR 2006).

    L’élimination du solvant dépend de l’apparition simultanée de deux phénomènes : le transfert d’énergie, principalement par convection, conduction ou rayonnement, du milieu de séchage au matériau, pour l’évaporation de l’humidité de surface et le transfert de masse (humidité) de l’intérieur du matériau à sa surface et son évaporation ultérieure (ÇENGEL, 2012).

    Le séchage solaire peut se faire à l’extérieur, en exposant simplement le matériau au rayonnement solaire ou en utilisant des séchoirs. Une fois à l’extérieur, le matériel est sujet à la contamination par les insectes et les rongeurs, ainsi qu’au risque d’être emporté par le vent, ce qui implique des pertes et des dégâts pour les agriculteurs. L’utilisation d’un séchoir permet de réduire au minimum ces problèmes, ce qui permet de maintenir le matériau à sécher dans un environnement protégé pendant le séchage (IMRE, 2006).

    Conclusion

    Malgré les avantages indéniables des outils technologiques comme le GPS agricole, l’utilisation de techniques agricoles plus sophistiquées n’est pas encore une réalité dans la plupart des pays en développement, surtout pour l’agriculture familiale. Le coût d’acquisition élevé, souvent de l’ordre de milliers de dollars, et le besoin de main-d’œuvre hautement qualifiée font de l’utilisation de méthodes conventionnelles une priorité pour la plupart des exploitations agricoles. En conséquence, les nouvelles technologies agricoles à faible coût et à faible complexité se révèlent être un élément clé du progrès économique, social et environnemental des pays en développement.

    Partie 2: Méthodologie d’étude terrain

    L’étude terrain dans notre projet est une expérience excitante et enrichissante menant à des découvertes importantes et à des idées dans le secteur agricole et aussi plus précisément sur le séchage solaire dans des différentes régions. Elle est définie comme une méthode qualitative de collecte de données qui vise à observer, interagir et comprendre les personnes vivant dans un environnement naturel.

    L’étude terrain vise à comprendre et à interpréter le monde social d’autres personnes en accédant à ses expériences vécues. Nous décrivons ici les différentes méthodes de recherche que nous allons suivre dans notre étude terrain :

    • Les interviews qualitatives

    Les interviews qualitatives sont un type de méthode de recherche sur le terrain que nous préférons et qui permet d’obtenir des informations et des données en posant directement des questions aux membres des établissements ruraux. On va utiliser deux principaux types d’interviews qualitatives: informelle; semi-structuré.

    1. Informelles

    Les interviews qualitatives informelles se produisent fréquemment pendant les observations. Nous commencerons à converser avec les agriculteurs. Au fil de la conversation, nous formulerons des questions spécifiques, souvent spontanées, et commencerons à les poser de manière informelle.

    2. Semi-structurés

    Avant les interviews, une liste de questions prédéterminées appelée guide d’entretien est conçue de manière à ce que chaque personne interrogée réponde à une série de questions similaires.

    Les questions doivent être ouvertes pour obtenir le plus de détails. Ainsi que nous pouvons poursuivre et examiner d’autres sujets au fur et à mesure qu’ils émergent au cours de l’interview.

    • Associations à contacter:

     

    – Association des Femmes Rurales d’Araraquara: association agricole d’agricultrices à Araraquara. Communication par mail avec la dirigeante de l’Association.

    – Association Tunisienne pour une Agriculture Durable – ATAD

    – Association FLehetna : leur objectif est d’offrir à toute personne opérant ou s’intéressant au domaine de l’agronomie/agro-alimentaire un média complet et innovant. Flehetna est le premier portail agricole en Tunisie qui répond aux attentes des professionnels du secteur agricole

    – Association Terre d’Afrique : Association dont le but est l’aide au développement rural en Afrique (90 projets réalisés depuis 2001)

    – Association pour le Développement Economique et Social en Afrique : L’ADESAF soutient des projets de développement portés par des municipalités, des associations locales africaines ou des associations de migrants qui correspondent à des besoins exprimés par les populations locales.

    Principalement les personnes à contacter pour nos interviews sont en dehors de la France. Donc nous comptons dans un premier temps de les contacter par mail, WhatsApp ou téléphone pour prendre l’accord et fixer les dates des interviews par appel vidéo ou appel vocale sur Skype ou d’autres plateformes.

    • Formes de données recueillies:
    1. Les notes de terrain sont les principales formes surtout pour les observations directes.
    2. Les images, les enregistrements vocaux et vidéos.

     

    Auteurs:

    SANTANA Rodrigo

    YIN Tan

    FERJANI Wadia

     

    Références

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