l'éclairage et la qualité de l'air, la circulation de l'air et le refroidissement, le chauffage

Les méthodes de culture durables du cannabis améliorent l’efficacité et les résultats financiers
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Par Kate Robertson , écrivaine
31 juillet 2024- Mis à jour 31 juillet 2024

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Image du système CVC au plafond
(Photo de Leslie C Saber/stock.adobe.com)

(Cette histoire fait partie de la couverture du numéro de juillet-août de MJBizMagazine .)

Pendant des décennies, les cultivateurs de cannabis ont perfectionné leur art en secret, souvent dans de petits espaces conçus principalement pour fonctionner sans être détectés par la police ou les autorités gouvernementales plutôt que d'être optimisés pour l'efficacité énergétique ou la durabilité.

À mesure que les États sont passés à des marchés réglementés, ces pratiques héritées du passé ont persisté.

Les producteurs nouvellement agréés ont équipé leurs installations de systèmes d’éclairage et de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) moins coûteux pour être opérationnels rapidement.

Ces dépenses initiales moindres s’accompagnaient souvent de coûts à long terme en termes de durabilité financière et environnementale.

Mais avec une réglementation étatique accrue et des cultivateurs ne se sentant plus obligés de cultiver en secret, l'approche clandestine de la conception et de l'exploitation des installations de culture de marijuana a reculé, a déclaré Brian Anderson, associé du cabinet d'architecture et de conception de l'industrie du cannabis Anderson Porter Design, basé dans le Massachusetts, dans une interview avec MJBizMagazine .

« Cette attitude très restrictive et très spéciale qui existe depuis des décennies met en lumière, par exemple, quelles sont les techniques d’ingénierie, quels sont les principes d’ingénierie par lesquels nous gardons les plantes heureuses ? », a déclaré Anderson.

« Alors, comment le faire de manière durable ? »

Consommation d'énergie pour la culture du cannabis
En effet, la science appliquée et l’environnement de culture sont désormais tout aussi importants pour la culture du cannabis que la génétique végétale, a déclaré Anderson.

Ce n’est un secret pour personne, cependant, que la culture en intérieur nécessite une quantité considérable d’énergie : chaque kilogramme de produit final de cannabis contribue à 4 600 kilogrammes (10 141,3 livres) d’émissions de dioxyde de carbone.

C'est bien plus élevé que les émissions de la plupart des produits agricoles et alimentaires, se classant parmi les produits à base de bœuf tels que le hamburger et le steak, selon une étude publiée en 2021 dans Nature Sustainability.

Une livre de cannabis cultivée en intérieur produit plus d’émissions de carbone qu’un vol entre Tokyo et San Francisco, selon l’étude.

Bien que l’impératif environnemental en matière d’efficacité énergétique et de durabilité dans la conception des installations soit clair, les avantages économiques et les nécessités qui motivent ces changements de conception sont souvent négligés.

Parallèlement, certains États ont adopté des réglementations environnementales strictes – et parfois coûteuses – telles que la California Environmental Quality Act (CEQA).

Heureusement, de nombreuses exigences en matière d’efficacité énergétique sont assorties de rabais, même si y accéder nécessite souvent beaucoup de travail administratif.

Moderniser la culture du cannabis en intérieur
Il existe trois catégories de mises à niveau courantes qui améliorent l’efficacité des installations de culture de cannabis, mais elles sont toutes liées et s’influencent mutuellement, selon Anderson.

Il est bien établi que les lampes à diodes électroluminescentes (LED) sont beaucoup plus efficaces mais plus chères que les lampes au sodium haute pression (HPS), qui ont historiquement été préférées par de nombreux cultivateurs, en particulier pour la phase de floraison.

Les LED convertissent les électrons en photons, en utilisant environ 90 % d’énergie de moins que les ampoules à incandescence et environ 50 % de moins que les ampoules fluorescentes compactes.

Il s'agit d'économies importantes, l'éclairage représentant 38 à 75 % de l'énergie totale utilisée dans la culture intérieure du cannabis, selon un rapport de 2021 de la compagnie d'électricité Southern California Edison.

Par exemple, Agrify Corp., une société de technologie du cannabis basée dans le Michigan, affirme que ses lampes fournissent aux plantes jusqu'à 60 % de densité de flux de photons photosynthétiques (ou d'intensité lumineuse) de plus que les lampes HPS.

Autre différence essentielle : les lampes HPS produisent beaucoup plus de chaleur que les lampes LED.

Cela signifie que les HPS nécessitent plus de travail – et plus de coûts – de la part des systèmes CVC que les éclairages LED.

Contrôle de la fraîcheur
Selon la culture, le système mécanique (ou système CVC/CVC-D) peut nécessiter des modifications ou un remplacement complet.

Pour le refroidissement, Southern California Edison recommande des systèmes à eau glacée plutôt que des systèmes de climatisation à détente directe.

Les systèmes à eau glacée refroidissent l'air et restituent la chaleur du bâtiment à l'aide d'eau, tandis que les climatiseurs utilisent de grandes quantités de produits chimiques réfrigérants, a expliqué Anderson.

Les systèmes à eau glacée offrent également des coûts d’exploitation inférieurs et des capacités de traitement de l’air plus flexibles.

Pour les cultures de petite et moyenne taille qui recherchent une meilleure efficacité énergétique, les systèmes mini-split, qui sont également sans conduit, sont de bons choix.

Edison recommande d'avoir un système de déshumidification dédié, séparé de la climatisation.

Avoir la déshumidification et la climatisation indépendantes l’une de l’autre est plus économe en énergie.

De plus, si l'un tombe en panne, l'autre continuera de fonctionner. L'architecture d'une culture en intérieur aura également un impact sur l'efficacité énergétique, selon Anderson.

Les cultures verticales représentent une charge moins importante pour les systèmes CVC.

Mais ils peuvent également bénéficier d'améliorations écoénergétiques, comme la réduction ou l'élimination du bois dans la structure, qui peut abriter des moisissures et nécessiter davantage de déshumidification.

Isolation
De plus, de nombreuses installations de culture de marijuana de première génération manquent de plafonds, laissant la culture exposée à une ferme en acier dans le toit qui est vulnérable aux éléments extérieurs.

Lorsque les températures changent, l’acier conduit la chaleur et le froid et peut créer une humidité problématique et même des gouttes sur les plantes à l’intérieur.

Mais il existe des solutions, a déclaré Anderson.

« Soit vous souhaitez isoler l’extérieur de votre bâtiment, ce qui est coûteux, soit vous souhaitez isoler la ferme elle-même, ce qui est difficile et fastidieux », a-t-il déclaré.

« Ou vous souhaitez séparer entièrement votre plante avec un plafond dans la pièce. »

Les coûts de ces rénovations peuvent varier considérablement en fonction de la taille et de l’échelle de la culture, mais les LED et le CVC représenteront généralement environ la moitié du coût total de la construction d’une nouvelle installation.

« Les choses les plus lourdes, les plus grandes et les plus coûteuses sur lesquelles vous pouvez dépenser sont les plus importantes pour la santé des plantes : l'éclairage et la qualité de l'air, la circulation de l'air et le refroidissement, le chauffage dans cet espace », a déclaré Anderson.

Exigences en matière de conformité réglementaire
La CEQA, en vigueur depuis 2019, offre une étude de cas intéressante sur la politique d’efficacité énergétique de l’industrie du cannabis.

L'un des défis est que les juridictions locales ont été lentes à rédiger leurs réglementations respectives, selon Chelsea Haskins, membre du Comité de culture du cannabis de la National Cannabis Industry Association et directrice des licences nationales et locales chez MWG Holdings, qui possède et exploite la société de cannabis californienne Perfect Union.

Le coût de mise en conformité avec la CEQA pousse probablement de nombreux opérateurs à s'éloigner du marché légal, et ils ne renouvellent pas leurs licences, a déclaré Haskins.

Le travail administratif et de rédaction de rapports peut à lui seul coûter 30 000 $, car des travaux spécialisés tels que des études biologiques et des rapports culturels, qui examinent si le site contient des vestiges archéologiquement significatifs, sont nécessaires.

Se conformer aux règles de la CEQA peut être particulièrement difficile pour les opérateurs traditionnels, a déclaré Haskins, qui s'efforce d'aider à éduquer le marché sur les meilleures pratiques en matière d'utilisation de l'eau, de consommation d'énergie et d'autres questions.

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Crédits carbone
Depuis 2022, dans le cadre du processus de renouvellement des licences de Californie, les cultivateurs sont également tenus de déclarer leur propre intensité moyenne pondérée des émissions de gaz à effet de serre au Département de contrôle du cannabis de l'État, ainsi qu'aux fournisseurs d'énergie pour la période de licence.

Si le nombre de cultivateurs est plus élevé, on leur demande d'acheter des crédits carbone, ce qui incite de nombreux cultivateurs à économiser l'énergie.

C'est pourquoi un nombre croissant de cultivateurs utilisent des serres à lumière mixte, où le soleil et la lumière artificielle peuvent être utilisés en tandem.

Les rideaux occultants respirants empêchent la pollution lumineuse, permettent à l'air de circuler dans la culture et ne bloquent pas la ventilation.

Certains rideaux occultants possèdent également une couche thermique qui peut être utilisée pour réguler la température à l'intérieur de la serre.

Contrôles techniques
Les capteurs environnementaux peuvent également rendre la culture du cannabis plus efficace.

Le module de capteur environnemental de Growlink, par exemple, suit les capteurs de température, d'humidité, de dioxyde de carbone et de lumière pour affiner les conditions de croissance.

Mais la mise en œuvre de ces technologies et le respect de la CEQA sont des efforts coûteux, et le processus éloigne probablement de nombreux cultivateurs du marché réglementé, selon Haskins.

Elle recommande de contacter les fournisseurs d’énergie pour discuter de la manière d’accéder aux rabais.

À long terme, Haskins a déclaré qu’elle espère qu’avec un soutien suffisant, les cultivateurs seront en mesure de respecter les réglementations environnementales et de prospérer.

« Je pense que si nous éduquons les gens sur la réglementation environnementale et sur ce qui sera nécessaire, les cultivateurs pourront alors établir une feuille de route sur la manière de planifier leur demande de licence et d'ouvrir leur entreprise », a-t-elle déclaré.

« Nous allons alors commencer à voir un meilleur marché de la culture en Californie. »