Conception et qualification d'une sonde robuste et autonome pour la mesure de nitrates en environnement opérationnel prolongé en champ

Les nitrates figurent parmi les principaux contaminants de l'eau potable et proviennent surtout de l'épandage des engrais en agriculture. L'azote est un nutriment essentiel à la croissance végétale et il est utilisé mondialement comme fertilisant en agriculture pour améliorer la productivité. Quand l'application de fertilisant excède la demande et la capacité du sol et des plantes à l'assimiler, l'excès d'azote peut migrer vers l'aquifère sous forme de nitrate (NO₃-), le contaminant. Les émissions de gaz à effet de serre (GES) générées par la dénitrification de cet azote sous forme de N₂O constituent la plus grande part des émissions de GES d'origine agricole. De plus, une norme canadienne a été établie afin de protéger les populations les plus sensibles en raison de l'impact négatif des nitrates sur le développement neurologique.

Afin de réaliser une gestion précise de la fertilisation azotée, une mesure en temps réel et en continu de sa disponibilité dans les sols est nécessaire. Le système de mesure en temps réel doit être très spécifique aux nitrates et ne requérir aucun étalonnage sur site une fois étalonné en usine afin de répondre aux conditions d'autonomie requises pour les besoins des producteurs agricoles. De plus, la production des sondes doit être homogène et les sondes fiables et robustes en opération prolongée dans des sols variés. La mesure en temps réel des nitrates vise ainsi à diminuer la pollution de l'atmosphère, des eaux de surface et souterraines grâce à une réduction des applications de fertilisant et ce, tout en améliorant les rendements.

L'objectif principal du projet est de développer une Sonde Nitrates Hortau (SNH) robuste, fiable et autonome afin qu'Hortau puisse préparer le déploiement commercial de son nouveau service intelligent de la fertilisation. L'objectif sera d'amener la nouvelle SNH à un stade de maturité permettant la démonstration pré-commerciale en pleines conditions de production agricole avec une capacité de production manufacturière à produire à faible cadence. Les objectifs secondaires du projet sont de 1- développer les technologies de production manufacturière afin d'homogénéiser la production, 2- améliorer l'étanchéité des sondes en retravaillant leur conception, 3- assurer la validité de l'équation universelle pour leur étalonnage, 4- assurer l'intégrité optomécanique, optoélectronique et optique des sondes en opération prolongée en champ et 5- réduire la complexité d'assemblage voire d'en automatiser certaines parties.