ENGINEERINGNET.BE - « Nous ne construisons pas de conteneurs mais des solutions modulaires sur mesure. Nous partons d’une feuille blanche et nous pratiquons la co-conception. Les projets ‘à la demande’ sont notre force, et nous cherchons constamment à repousser les limites », explique le CEO, Jean-Pierre Coene.
Urban Crop Solutions s’est lancé en 2013 avec quelques expériences de jardins en toiture, avant de s’orienter, à sa création en 2014, vers des solutions globales et évolutives d’agriculture verticale intégrée et automatisée en intérieur. Deux ans plus tard, en février 2016, l’entreprise inaugurait sa première ‘urban farm’ automatisée, alors la plus grande d’Europe : une superficie de 90 m² et 8 niveaux de culture, soit une surface cultivable de 240 m². L’installation servait à réaliser des essais pour des clients et non à une propre production commerciale.
La même année, UCS ouvrait un bureau de vente aux États-Unis et mettait des collaborations en place avec Albert Heijn et IKEA. Chez Puratos, UCS a construit une ‘biosphère’ de 225 m³ où le blé arrivait à maturité sous lumière artificielle en 60 jours au lieu des 120 en plein champ, avec seulement 5% de l’eau nécessaire et sans herbicide ni pesticide. L’idée était de développer une ‘technologie intergalactique’ capable, un jour, d’être utilisée sur Mars. Cette vision a valu à UCS un prix décerné en 2021 par Roscosmos, l’agence spatiale russe. L’entreprise a également participé au projet SpaceBaker avec notamment le VLAIO.
Pour son 5e anniversaire, UCS comptait 28 projets actifs dans le monde et inaugurait son ‘research center’. En 2022, la startup Tiamat, qui remplace les bioréacteurs et les technologies de fermentation par des plantes pour produire des bioprotéines à moindre coût, y a mené des essais. Parallèlement, UCS a conclu des accords de coopération avec des fournisseurs d’équipements d’automatisation. En 2023, l’entreprise a lancé son webshop proposant des semences, des substrats, des pièces de rechange et autres composants pour les fermes verticales.
Elle a également contribué aux recherches de BASF. En 2024, UCS a construit au sein d’Agrotopia chez Inagro (la REO Veiling Roeselare) trois tours de culture de 10 m de haut, chacune dotée de 18 niveaux de culture mobiles. En 2025, elle a érigé un nouveau site chez Inari à Nevele pour la sélection variétale de soja et de maïs. Jean-Pierre Coene: « Nous y avons installé deux chambres de 10 m sur 6 m et 4,2 m de haut, et nous avons reçu une commande pour quatre autres. Au total, cela représente 780 m² de surface au sol. Aujourd’hui, nos systèmes sont très demandés dans les régions qui se sentent menacées par le contexte géopolitique mondial, mais aussi là où le changement climatique se fait durement sentir, comme dans certains archipels. »
En mai 2025, Inari a inauguré une nouvelle installation à Zwijnaarde, triplant sa capacité de culture en milieu contrôlé dans la région. (Photo: ©UCS)
Indoor Vertical Farming (VF)
Une Vertical Farming (VF) en intérieur est un système ‘inox’. Les plants y poussent dans un environnement propre, selon un procédé utilisant une solution nutritive certifiée et garantie sans pesticides. Les produits sont prêts à la consommation. Un système VF fonctionne par niveau, avec des plateaux qui évoluent en hauteur à la manière d’un carrousel. Chaque niveau de culture dispose de son propre éclairage (LED), d’un système d’irrigation enrichi, etc. UCS utilise des contrôleurs Beckhoff pour gérer la matrice souvent complexe de la lumière, du spectre et de l’irrigation. « La commande s’effectue via une plateforme Windows. Tout transite par le cloud (IXON). La connexion et le pilotage des PLC peuvent se faire de n’importe où. « La simplicité réduit les coûts. Nous assurons une veille en ligne, et nous pouvons observer le client à distance. »
« En matière de maintenance, nous pouvons accéder à l’ensemble des configurations, des capteurs et des mesures via le même circuit, et les comparer aux données historiques. Ces données sont stockées dans un cloud sécurisé, géré par et pour le client. » L’IA est utilisée pour l’analyse et la détection d’erreurs peu fréquentes dans le code de programmation. L’IA génère également des variantes de recettes.
Le constructeur utilise un logiciel de CAO partagé avec ses partenaires – des entreprises spécialisées dans le tournage, le fraisage, le pliage et l’installation électrique. Les composants les plus onéreux sont les lampes LED, les capteurs et la climatisation. « Tout est possible, mais est-ce rentable? Dans le passé, on a souvent vu des options ‘nice-to-have’, mais nous préférons garder les choses aussi simples que possible. » Dans les petites exploitations, le travail manuel reste prépondérant. « L’automatisation a un coût et il est préférable de l’introduire progressivement, selon les besoins. La disponibilité et le coût de la main d’œuvre, ainsi que le coût de l’énergie, sont les principaux facteurs déterminants. »
La recherche doit servir une finalité plus ambitieuse
UCS est un constructeur d’installations, pas un producteur ni un institut de recherche. Après quatre ans d’activité, l’entreprise a fermé son département de recherche où jusqu’à cinq chercheurs et biologistes travaillaient à l’élaboration et à l’expérimentation de protocoles de culture pour les clients. « Plus de 3000 études ont abouti à quelque 300 protocoles. Or, une famille de plants suit presque toujours le même schéma de croissance. « Désormais, la recherche doit avoir une finalité plus ambitieuse », explique le CEO, Jean-Pierre Coene. Le centre est désormais proposé à la location pour les entreprises souhaitant mener des études préliminaires sans avoir à investir dans leur propre infrastructure. Il cible les entreprises désireuses de tester de nouvelles techniques de culture. (photo: LDS)
Les marchés
L’agriculture urbaine devrait connaître une croissance annuelle de près de 12% entre 2026 et 2033 (chiffres issus d’études fiables). Ce développement est porté par la demande croissante en produits végétaux, tant pour l’alimentation que pour les matières premières industrielles, mais aussi par l’attrait local, la fraîcheur des aliments, une prise de conscience environnementale accrue, l’adoption de pratiques durables chez le consommateur final et les avancées technologiques dans l’agriculture grâce notamment à l’intégration de systèmes IA. Cependant, l’installation reste assez coûteuse.
Pour réduire les coûts de production, les producteurs américains de VF ont opté, durant la pandémie de Covid, pour des installations de 5.000, 10.000 et même 20.000 m². Malgré ce changement d’échelle, les coûts sont restés élevés et d’autres défis sont apparus. Plus l’installation est vaste, plus les distances de transport internes augmentent, et les ‘food miles’ représentent aussi un coût. « Si vous travaillez avec de petits compartiments et qu’un problème survient, vous pouvez désinfecter l’unité concernée, tandis que les autres continuent de fonctionner. Avec une grande installation, impossible de pallier un tel contretemps : vous êtes hors-jeu pendant plusieurs mois », explique Jean-Pierre Coene. Les méga-initiatives ont donc montré leurs limites. « Le concept fondamental de l’agriculture en intérieur - produire là où on consomme - doit être préservé. »
Aujourd’hui, l’orientation commerciale d’UCS s’articule autour de quatre axes. Le premier concerne l’agriculture destinée à l’alimentation humaine. Jean-Pierre Coene voit d’ailleurs dans la culture d’aliments pour animaux (fourrage) un prolongement naturel de cette orientation. Deuxième axe : les applications biotechnologiques, tant pour la recherche que pour la production d’ingrédients végétaux. De plus en plus d’entreprises du secteur ont recours aux systèmes de VF pour développer des solutions de santé plus durables. Le contrôle total des processus de recherche et de production ouvre des perspectives pour cette industrie. Le troisième axe est celui de la production de semences. « Nous pratiquons le seed breeding et le speed breeding, comme chez notre client Inari. Nous pouvons ‘doubler’ la vitesse de croissance et cultiver avec une grande précision, ce qui permet un développement de semences bien plus rapide qu’auparavant. » Enfin, le quatrième secteur est celui de la ‘recherche’. « Nous pouvons fournir des chambres de culture de toutes tailles, adaptées aux besoins spécifiques du client. Nous pouvons les déshumidifier, les humidifier et les refroidir simultanément, dans n’importe quelle combinaison. » Bien entendu, ces spécialités ont un prix.
Chacun de ces secteurs a ses défis. « Dans le secteur pharmaceutique, la technologie de fermentation est bien maîtrisée. Cependant, il est reconnu que l’extraction de produit par inoculation végétale donne de meilleurs résultats. Mais le secteur est soumis à une multitude de protocoles, de certifications, … entièrement conçus autour du processus de fermentation. Pour la culture de plants, il faut repenser le processus. Qui va s’en charger ? Pour l’instant, cela suscite peu de réactions. »
Jean-Pierre Coene cible des projets hautement spécialisés. Pour une entreprise française, il a conçu une installation humide-sèche pour la production de microalgues. Chez BASF en Allemagne, UCS a mis en place une unité de recherche dédiée à la culture d’orties. « Les orties sont naturellement résistantes aux pesticides. BASF développe des pesticides naturels. » Ailleurs, des champignons sont cultivés sur des betteraves sucrières pour mettre au point des solutions de pulvérisation visant à prévenir le développement de maladies. « Nous pouvons apporter beaucoup à l’agriculture », poursuit Jean-Pierre Coene. « Pour les producteurs de fraises, nous pouvons cultiver le plant idéal jusqu’à la pollinisation en module, avant son transfert en serre. » Idem pour les plants de pommes de terre. « Ils ont une grande valeur. »
Pour l’entreprise biotech française Inalve, UCS a construit une installation de production de microalgues destinées à nourrir le bétail. (Photo: ©UCS)
Le vente, un défi
« Avant, nous avions une grande équipe et il fallait vendre sans relâche pour être rentable. Aujourd’hui, l’approche est différente. Au sein de notre petite structure, nous analysons chaque projet et pour sa réalisation, nous faisons appel à une équipe fixe de sous-traitants », explique le CEO Jean-Pierre Coene.
Aujourd’hui encore, la vente demeure le principal défi de Jean-Pierre Coene. « Où sont les projets ? » Il aimerait s’associer à de plus grandes entreprises, par exemple des sociétés spécialisées dans la réfrigération qui reçoivent des demandes mais ne maîtrisent pas les autres aspects d’une installation de culture. Ou encore des fabricants d’éclairage horticole qui s’intéressent à la vente de leurs lampes, mais pas à l’installation. De nombreuses opportunités existent auprès d’entreprises souhaitant conquérir le marché de la culture en intérieur en tant que fournisseurs de composants, mais qui manquent de connaissances approfondies sur l’intégration des systèmes. »
Prix de l’énergie
Si le coût de la main d’œuvre représente la majeure partie des frais d’exploitation, le prix de l’énergie reste une source récurrente de préoccupation dans le secteur de l’agriculture verticale en intérieur. « On peut toutefois combiner la lumière artificielle et la lumière naturelle », fait remarquer le CEO d’UCS, Jean-Pierre Coene. « Avec notre système hybride, nous pouvons économiser jusqu’à 65% d’énergie. » Il décrit une tour équipée de bacs de culture de 200 sur 60 cm qui circulent comme un paternoster. La lumière naturelle et l’ombre alternent en continu. La tour est divisée en zones. « Nous mesurons la luminosité par zone puis nous complétons l’éclairage avec des LED. » UCS a mis au point une telle solution chez Inagro, avec la professeure Kathy Steppe, du Laboratoire d’écologie végétale de l’UGent.
Sur la photo en haut: en 2024, UCS a construit trois tours de culture de 10 m de haut chez Inagro, chacune étant équipée de 18 niveaux de culture mobiles. (photo: ©UCS)
