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Le désherbage au laser, une technique en développement

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Nouvelles technologies - Le désherbage au laser, une technique en développement
Le rayon laser assure un désherbage au plus près de la plante. L’action thermique, très localisée, sectionne l’adventice ou l’endommage suffisamment pour nuire à son développement. © Weedbot

L’utilisation de rayons laser pour le désherbage s’est longtemps heurtée à de nombreux freins, qui sont aujourd’hui levés par les nouvelles technologies.

Le recours à la technologie laser pour le désherbage est envisagé et discuté par des scientifiques depuis le début des années 1970. La lumière amplifiée présente de sérieux atouts, qui ont fait son succès dans l’industrie, notamment son très haut niveau de précision.

L’entreprise Weedbot, basée en Lettonie, a développé un prototype de machine de désherbage tractée reposant sur cette technologie. Elle prévoit la mise sur le marché, en 2022, d’une solution modulaire pour les cultures de légumes de plein champ, qu’elle a présenté à l’occasion du Forum international de la robotique agricole, qui s’est déroulé en ligne du 8 au 10 décembre 2020.

Défis technologiques

De nombreux obstacles ont laissé cette solution au placard pendant plusieurs décennies. Le premier défi à relever a longtemps été celui de la reconnaissance des plantes. Les progrès considérables de l’intelligence artificielle ces dernières années ont fait sauter ce verrou. Une fois que les bonnes plantes ont été distinguées des indésirables, il s’agit de se débarrasser de ces dernières sans risquer de nuire à la culture.

Les essais au champ du prototype Weedbot ont réussi. Le dispositif (photo) travaille sur un rang et nécessite 1 kW de puissance. Chaque module attelable comprendra trois machines comme celle-ci. La jupe assure la sécurité de l’utilisateur et une régulation de la luminosité qui facilite le travail des caméras et de l’intelligence artificielle. © Weedbot

Deux solutions se démarquent : l’utilisation d’un bras robotisé qui supporte le laser et « vise » les adventices, ou bien un jeu de miroirs mobiles coordonnés.

L’entreprise lettonne a retenu la seconde solution. Les miroirs sont orientés automatiquement pour que le rayon frappe les plantes indésirables. Il s’agit d’un laser bleu à haute puissance, qui sectionne les plantules en une fraction de seconde. Même si elles ne sont pas coupées, elles sont suffisamment endommagées pour que le développement de la culture ne soit pas trop perturbé. Pour l’instant, la technologie est conçue pour être efficace sur les jeunes plantules, mais ne serait pas concurrentielle sur les adventices bien développées.

Coût longtemps dissuasif

Le gros point noir au développement du laser pour le désherbage a pendant longtemps été le prix. Or, les coûts de désherbage augmentent, tandis que ceux des technologies d’intelligence artificielle et de découpe au laser diminuent considérablement. Les productions de légumes bio faisant appel au désherbage manuel sont les premières ciblées. La vitesse d’avancement prévue pour les premiers modèles est comparable à celle d’un travail manuel, à 0,3 km/h. Les modules demanderont une puissance de 1 kW et intégreront trois lasers, qui nettoieront un rang chacun. Différents modules pourront être assemblés pour gagner en débit de chantier.

Gildas Baron

Maîtriser les risques d’accidents

Les rayons laser sont très concentrés en énergie, c’est ce qui fait leur efficacité, mais aussi leur danger. L’utilisation de jupes présente un double intérêt : empêcher les rayons de sortir de la « chambre » de désherbage, d’une part, et la maîtrise de la luminosité, d’autre part. Les variations d’ensoleillement ne gêneront pas les caméras au travail pour identifier les plantes. Un dispositif de capteurs coupe automatiquement le laser au moindre risque d’interaction avec un utilisateur. L’usage de cette technologie à un stade où la biomasse végétale est faible empêche le risque d’incendie.

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Cet article est paru dans La France Agricole

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