L’agriculture est un problème climatique massif et les drones agricoles sont un élément clé

Combien d’avantages une technologie peut-elle avoir ? En ce qui concerne les drones agricoles, pas mal. Les entreprises agroalimentaires les achètent parce qu’elles économisent beaucoup d’argent et augmentent le rendement des cultures, comme je l’ai souligné dans un article complémentaire sur le sujet. Des entreprises comme Hylio ne prennent pas la peine de vanter leurs mérites écologiques parce qu’elles se vendent sur plus de bénéfices agricoles, comme me l’a dit le fondateur et PDG Arthur Erickson lorsque je lui ai parlé récemment. Les avantages écologiques sont un avantage marginal que le reste d’entre nous appréciera de plus en plus.

Alors, à quels problèmes l’agriculture répond-elle ?

Commençons par les plus évidentes. Les drones de plate-forme d’imagerie et de capteurs d’entreprises telles que DJI, AgriExpo et eBee AG survolent les champs et capturent des images haute résolution avec et sans cultures. Ils permettent aux entreprises agroalimentaires de connaître l’état du sol, l’état de l’irrigation et l’état des cultures tout au long de l’année. Les données se déversent dans des produits comme Pix4D, une plate-forme SaaS qui synthétise les données en informations agricoles exploitables.

Ces drones sont extrêmement petits, légers et électriques. La plupart des drones à capteur sont à voilure fixe simplement parce qu’ils peuvent couvrir beaucoup plus de terrain avec beaucoup moins d’énergie. Pensez à des avions radiocommandés semi- ou complètement autonomes avec des moteurs électriques. Ils peuvent voler pendant 45 ou 50 minutes et prendre des images avec une résolution d’un pouce carré ou 2,5 × 2,5 centimètres. Ils peuvent transporter des caméras infrarouges et multispectrales qui fournissent d’énormes quantités de données sur l’état d’un champ ou d’une culture. Ils peuvent être lancés à la main, lancés dans les airs avant de se frayer un chemin sur un itinéraire pré-cartographié.

Alors, pourquoi est-ce un avantage écologique ? Eh bien, le premier avantage et le plus évident est qu’ils déplacent des aéronefs pilotés de diverses descriptions. Oui, de nombreuses entreprises agroalimentaires louent depuis des décennies des avions avec pilotes et caméras pour survoler leurs champs. Une source que j’ai vue suggérait 1 000 $ pour un seul passage, alors qu’un bon drone d’imagerie coûte autant et volera toute l’année pendant des années avec un service minimal et une électricité bon marché.

Pousser un petit drone dans les airs demande beaucoup moins d’énergie que de pousser un avion léger dans les airs. Un petit Cessna 150 brûle environ 6 gallons d’essence av par heure à 21,1 livres de CO2 par gallon. Un vol d’imagerie peut durer 2 à 3 heures, donc 250 à 380 livres de CO2e. Multipliez cela par peut-être 25% des États-Unis qui sont cultivés. Puis multipliez-le par quelques passages par an.

Et puis jetez tout cela parce que l’agro-industrie utilise à la place des drones électriques. Tout comme les drones mangent le fond du marché des hélicoptères civils et permettent à la photographie aérienne d’être accessible à tous, il en va de même pour la plupart des drones d’imagerie à voilure fixe qui mangent le fond du marché de l’imagerie des cultures et le rendent accessible à un plus grand nombre d’agriculteurs.

Ensuite, il y a des drones de dépoussiérage comme ceux proposés par Hylio, DJI et John Deere. Quelques-uns des plus gros couvrent autant de terrain que d’énormes tracteurs John Deere pesant des tonnes. Un tracteur diesel John Deere 7R 270 de taille moyenne consomme environ 13,25 gallons par heure. Cela se transforme en environ 300 livres de CO2. Les drones de dépoussiérage des cultures n’éliminent pas le besoin de tracteurs, mais ils peuvent remplacer quatre à huit passages sur chaque champ au cours de l’année pour l’application d’herbicides, de pesticides, de fongicides et d’engrais. Un tracteur de bonne taille peut gérer environ 100 acres par heure, et deux gros drones comme l’AG-272 de Hylio peuvent faire la même chose, mais ils fonctionnent à l’électricité au lieu du diesel.

Et les drones ne poussent pas des tonnes de tracteurs sur le sol avec le produit, ils soulèvent, dans le cas de l’AG-272, 150 livres de drone et 200 livres de produit. Ils doivent retourner régulièrement à la remorque d’échange de batteries et de remplissage de produits, mais ils utilisent toujours beaucoup moins d’énergie et une énergie de plus en plus faible en carbone pour ce faire. Les voitures électriques sont beaucoup plus efficaces que les voitures à combustion interne, mais les planches à roulettes électriques sont des ordres de grandeur plus efficaces que les deux, et c’est la comparaison à faire entre les drones agricoles et les tracteurs.

Mais les drones de dépoussiérage des cultures remplacent également le dépoussiérage des cultures à voilure fixe et par hélicoptère. Une fois de plus, les drones, bien qu’ils ne soient pas si petits à 14′ de diamètre et 350 livres à pleine charge, déplacent des avions de taille normale avec des pilotes, ainsi que tous leurs besoins en carburant. Plus d’économies de CO2.

Ainsi, beaucoup moins de CO2 provient des tracteurs et des avions dans l’agriculture grâce aux drones, et leur utilisation a augmenté rapidement au cours de la dernière décennie. En 2017 et 2018, des enquêtes ont révélé que 63 % et 75 % des agriculteurs américains utilisaient ou prévoyaient d’utiliser des drones, de sorte que les problèmes traditionnels d’imagerie aérienne et de dépoussiérage des cultures trouvent des contrats plus légers sur le terrain et leurs revenus chuteront probablement dans les années à venir. Du moins, à moins qu’ils ne voient l’écriture sur le mur et qu’ils n’orientent leurs services vers des drones, comme certains l’ont fait, j’en suis sûr.

Ce n’est que la pointe de l’iceberg. Comme je l’ai noté dans l’article initial, une étude à venir devrait montrer que 30 à 50 % de produit en moins sont pulvérisés sur les champs. Il est probable que cette comparaison soit faite avec le saupoudrage traditionnel des cultures, car les tracteurs modernes sont équipés d’un GPS agricole de précision et de systèmes de contrôle qui n’appliquent que la quantité requise dans chaque zone. Cependant, les avions déversent beaucoup de produits et une grande partie tombe des côtés des champs, se retrouvant dans les cours d’eau et sur les routes.

Prenons ici deux points : les engrais à base d’ammoniac et les phosphates.

L’ammoniac est un produit chimique étonnant. Il est composé d’un atome d’azote et de trois atomes d’hydrogène. Lorsqu’il est appliqué dans les champs, il subit quelques transformations et laisse une grande partie de l’azote dans le sol. C’est bien parce que les plantes ont besoin d’azote. Les agriculteurs avaient l’habitude d’alterner les cultures et de planter du trèfle dans les champs en jachère pour fixer l’azote de l’air dans le sol les années hors champ. Ils peuvent désormais appliquer des engrais à base d’ammoniac et maintenir les champs en activité chaque année, avec des avantages de productivité évidents.

Cela fait partie de la révolution verte qui nous nourrit tous, nous devrions donc en être reconnaissants. Mais cela a un gros inconvénient, les émissions de CO2e. L’hydrogène contenu dans les engrais provient toujours du gaz naturel (principalement) ou du charbon. Chaque tonne d’hydrogène s’accompagne de 8 à 35 tonnes de CO2 émises par les procédés de reformage à la vapeur et de gazéification du charbon qui la composent. Et le gaz naturel et le gaz de houille sont principalement du méthane avec son potentiel de réchauffement climatique élevé, et les systèmes mondiaux de gaz naturel et de gaz de houille en fuient beaucoup chaque année, ajoutant une autre dette de CO2e à l’hydrogène et donc aux engrais.

Mais ce n’est pas tout. Comme je l’ai noté, lorsque des engrais à base d’ammoniac sont appliqués, la majeure partie de l’azote reste dans le sol. Mais un groupe ne le fait pas. Au lieu de cela, il se transforme en oxyde nitreux, N2O, avec un potentiel de réchauffement climatique environ 265 fois supérieur à celui du CO2 selon le GIEC 6. Lorsque j’en ai parlé avec Karsten Temme de Pivot Bio à la fin de 2021, cela a entraîné que chaque tonne d’engrais à base d’ammoniac avait une dette carbone d’une dizaine de tonnes de CO2e.

La demande mondiale d’engrais à base d’ammoniac était d’environ 180 millions de tonnes en 2020, ce qui représente peut-être 1,8 milliard de tonnes de CO2e par an. Et le monde ne rejette qu’environ 40 milliards de tonnes de CO2 en excès dans l’air chaque année, soit environ 4,5 % des émissions liées au réchauffement climatique. En d’autres termes, la lutte contre les émissions de gaz à effet de serre provenant de l’utilisation d’engrais est un coin climatique massif.

Et les drones de dépoussiérage des cultures peuvent le réduire considérablement. En règle générale, 4 à 5 passages d’engrais ont lieu à différents moments de l’année. Le plus important concerne les tracteurs – encore une fois des tracteurs de plus en plus précis, guidés par GPS et soigneusement contrôlés – après la récolte. Des centaines de livres par acre potentiellement. Mais les 3-4 autres passages peuvent appliquer des dizaines de livres chacun, et plus dans les endroits nécessiteux.

Jouons avec quelques chiffres comme scénario. Prenons la ferme américaine moyenne de 445 acres. Supposons 3 passages avec de l’engrais après le gros. Supposons 50 livres par acre par passage. Cela représente environ 67 000 livres d’engrais ou 33 tonnes. Cela se transforme en environ 330 tonnes de CO2e rien qu’à partir de l’engrais d’une seule ferme. Compte tenu des quelque 1,2 milliard d’acres aux États-Unis qui sont des terres cultivées, cela représente beaucoup de CO2e provenant de l’agriculture. Les chiffres à l’échelle mondiale dont je me souviens sont d’environ 20% de la masse terrestre sont destinés aux cultures, donc l’échelle est énorme.

Maintenant, réduisons ce CO2e de 30 % à 50 %, car nous utilisons plutôt des drones. Grande victoire climatique.

Mais l’agriculture a aussi un problème d’excès de phosphates. Ils s’écoulent hors des champs et dans les cours d’eau, ou pulvérisent les terres dans les cours d’eau. Et puis ils s’accumulent et provoquent des proliférations d’algues qui tuent les poissons, souillent les taches de sauvagine et font des dégâts puants dans les zones de loisirs. L’excès d’azote est ici aussi complice.

La pulvérisation de drone de précision qui utilise beaucoup moins de produit et le maintient sur les champs où il sera utile est clairement un avantage environnemental.

Il y en a plus. Un gros problème est le compactage du sol, qui non seulement entraîne des pertes de productivité des cultures allant de 9% à 55% selon une étude de 2019, mais signifie également que plus d’eau s’écoule des champs pendant l’irrigation et les tempêtes de pluie. Et devinez ce qui se passe lorsque l’eau s’écoule des champs ? Il emporte avec lui des herbicides, des fongicides, des pesticides et des engrais utiles. Les tracteurs provoquent le compactage. Les drones non. Une utilisation accrue des drones signifie que plus d’eau et de produits agricoles restent sur le terrain et aident les cultures qui nous nourrissent à pousser.

Et tandis que certains agriculteurs se soucient profondément de tout cela, ceux qui achètent des drones ou qui ont des services de drones leur fournissent des données et la pulvérisation des cultures le font parce que cela leur fait économiser de l’argent et augmente leurs rendements. Nous sommes tous gagnants avec les drones agricoles. Eh bien, sauf pour les services qui exploitaient les avions légers et les hélicoptères.

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Malheureusement, le secteur des médias est encore une entreprise difficile et acharnée avec de minuscules marges. C’est un défi olympique sans fin de rester au-dessus de l’eau ou peut-être même… haleter – grandir. Donc …