Trois projets du collège Colette à Exposcience Auvergne

Exposcience est un événement permettant aux jeunes de présenter et exposer leurs projets scientifiques et techniques. Durant plusieurs jours les jeunes ont partagé, découvert et laisser s’exprimer cet enthousiasme et ce plaisir de partager les sciences.
Après 2 années de COVID et de restriction aux déplacement et aux rencontres, c’est une véritable bouffée d’oxygène qui fait du bien et donne du sens à nos enseignements…
Cette année, le Développement Durable a pris une place plus importante dans les thématiques présentées par nos collégiens de Colette avec 2 nouveaux projets en lien avec l’agriculture urbaine et un troisième sur la robotique.

Le stand du collège Colette au Polydome de Clermont-Ferrand - 19 & 20 mai 2022

3 projets scientifiques présentés par les élèves du collège Colette

Bravo à nos jeunes chercheurs en herbe qui ont présenté 3 projets scientifiques et qui ont reçu un magnifique diplôme remis par le jury scientifique de l’Exposcience Régionale, nos travaux feront l’objet de plusieurs publications scientifiques entre autre dans le le magazine scientifique  Echoscience.

 

 

Diplôme remis par le jury scientifique EXPOSCIENCE 2022

Projet 1 : potager hydroponique (technologie)

panier hydroponique
Principe du potager hydroponique

Culture hydroponique : présentation

C’est une technique alternative de culture des végétaux qui peut être mise en place dans des exploitations agricoles de toutes tailles. Le principe est simple : Une solution nutritive (eau + nutriments + sels minéraux) remplace la terre. C’est elle qui apporte tous les nutriments nécessaires au bon développement de vos plants.

Le potager hydroponique : quels intérêts ?

1- Un développement rapide et un rendement époustouflant

L’hydroponie permet une assimilation rapide des nutriments et une oxygénation élevée. Les plants poussent donc plus vite et deviennent plus gros.

2- Un meilleur contrôle de la culture

L’hydroponie permet d’avoir un meilleur contrôle sur les plants. On peut leur donner la quantité exacte de nutriments qu’ils requièrent afin de maximiser le développement.

3- Des fruits et légumes de qualité

Les plantes étant généralement plus résistantes et en bonne santé, on utilise moins de pesticides. C’est encore l’un des avantages de l’hydroponie.  Et vu qu’il n’y a plus de mauvaises herbes, les herbicides deviennent obsolètes. L’usage de produits toxiques fortement limité bénéficie grandement à l’environnement et à votre santé. De plus, certains systèmes hydroponiques fournissent un accès facile à la zone racinaire, ce qui permet de juger rapidement de l’état de santé des plants et traiter les agents pathogènes. Ces plants en bonne santé produisent donc des fruits et des légumes riches en vitamines et sels minéraux.

4- Une consommation en eau et engrais réduite

L’hydroponie étant terriblement efficace, la consommation en eau s’en voit réduite. Certains systèmes à recirculation de la solution permettent de faire jusqu’à 90% d’économie comparé aux cultures traditionnelles en terre. L’eau étant d’ailleurs recyclée, cela limite le gâchis d’engrais et donc l’impact de la pollution sur l’environnement. Ces deux avantages font de l’hydroponie une solution viable là où la culture n’était pas envisageable auparavant comme dans certaines régions arides du monde.

Une réalisation collective 100% collège Colette

C’est dans le cadre de l’enseignement de la technologie que les élèves de 3ème ont travaillé sur ce projet.

Les collégiens ont réalisés des travaux d’activités en groupe afin de :

> Analyser le Cahier Des Charges du produit à concevoir et fabriquer
> Réaliser des conceptions 3D en cohérence avec une Démarche Design de produit
> Prototyper plusieurs pièces en Impression 3D au collège
> Réaliser le circuit électrique du potager ainsi que sa programmation
> Effectuer des mesures directement dans la solution d’irrigation grâce à plusieurs capteurs programmés (Température / PH / conductivité électrique EC).

Modélisation 3D & Impression 3D

Demi-support
panier hydroponique
Bouchon tube
Tube alu 1 mètre

Un projet évolutif de l'Hydroponie vers l'Aéroponie pour plus d'efficacité

Si en Hydroponie les racines sont directement irriguées  à intervalles réguliers pour l’apport de nutriments….en aéroponie le principe consiste à réaliser des vaporisations permanentes (brouillard) de solutions nutritives à base de sels minéraux tournant en circuit fermé au moyen d’une pompe. L’apport AIR / EAU est ainsi optimisé.

En aéroponie, il devient possible de maîtriser tous les paramètres du milieu nutritif (concentration des éléments nutritifs et de leur proportion respective, pH, température…) afin d’obtenir les meilleurs résultats de culture.

Capteurs et détecteurs programmables

capteur d'humidité de terre Capacitif
capteur d'humidité de terre (résistif)
détécteur d'humidité (air) et température (air)
Sonde PH +interface SEN0161

Testeurs numériques

Instruments de mesure
mesure de la Conductivité Electrique
Testeur de PH

Les actionneurs

Mini pompe submersible 12 Volts
bulleur 5 Volts
Bande LED horticole

Projet 2 : potager connecté (technologie)

Equipé de plusieurs capteurs placés dans l’environnement direct des plantes traditionnelles en pot (+ terreau), un microcontrôleur programmable sera capable de gérer l’arrosage et l’éclairage de la plante pour une meilleure croissance et surtout permettre un arrosage automatique des plantes en pots.

Projet 3 : Programmation de Robots épreuves de concours RoboRAVE (Option Robotique)

Combats de Robots Sumo

Suivre une ligne et déposer des balles de ping-pong

5°- 4°