L’objectif principal du mémoire est d’explorer le développement des méthodes de suivi de culture par télédétection à très haute résolution spatiale et temporelle en région bioclimatique soudano-sahélienne. Il s’inscrit dans une démarche de développement d’outils de suivi agricole dans la région de Koutiala par télédétection initiée par le projet STARS-ISABELA. En effet, dans un contexte de variabilité climatique importante et de fertilité très limitante, un des enjeux des systèmes agraires de la région sahélienne est de fournir des informations pour la gestion agricole régionale. Pour répondre à cet objectif, le projet a financé l’acquisition d’une série temporelle importante (19 images sur six mois) à très haute résolution spatiale (2 m en multi spectral), ainsi qu’une campagne participative en milieu villageois avec des essais de fertilisation et des mesures bihebdomadaires dans 48 champs. Dans cette recherche, les cultures concernées sont le coton, le maïs, le mil, le sorgho et l’arachide.

Les informations recueillies sur les sources d’hétérogénéité couplée aux données sur les pratiques agricoles sont utilisées pour évaluer l’impact des pratiques de fertilisation de l’agriculteur et des traitements expérimentaux du projet STARS sur le NDVI. Le mémoire montre qu’il est possible de dériver des informations pertinentes sur la vigueur de canopées de cultures au sud-est du Mali par photo-interprétation. De plus, la stratification de l’échantillon, couplée au groupement des classes de cultures de sorgho et de mil permet d’améliorer de 5% à 14% la précision d’une classification des cultures orientée objet basée sur les réflectances, le NDVI et des indices de texture. Enfin, une dernière partie du mémoire a montré que les images de drones devraient être calibrées radiomé́triquement avant de réaliser des analyses quantitatives.

Le travail réalisé dans le mémoire a eu l’originalité de combiner des mesures par télédétection aux données de terrain et à des interviews d’agriculteurs. En outre, l’ensemble de la campagne de terrain a été mené de façon participative avec 50 agriculteurs du village de Sougoumba. Cette double approche a permis une interprétation fine des résultats et une compréhension approfondie des causes de variabilités qui influencent les cultures de la zone d’étude. Le travail fournit donc une information utile pour l’élaboration d’une cartographie de la fertilité en région soudano-sahélienne. Ces résultats peuvent servir de base pour le développement de système de suivi agricole en mesure d’interpréter l’évolution de la trajectoire culturale télédétectée sur les parcelles de la région de Koutiala

Ce mémoire a été réalisé dans le cadre du master en Création de Petites et Moyennes Entreprises (CPME) de l’Université Catholique de Louvain. Le mémoire porte sur la création de Koobo, une entreprise à finalité sociale opérant au Burkina Faso. Koobo signifie « culture de la terre » en Mooré́, langue principale parlée par les Mossi et langue véhiculaire du Burkina Faso. Le mot Koobo est compris par l’ensemble de la population burkinabée.

Koobo contribue à la recherche d’une solution durable à la problématique de la dégradation des sols et, par effet de ricochet, aux problèmes connexes de la sécurité alimentaire et de la pression démographique. C’est pourquoi une combinaison des connaissances en gestion et en agronomie est effectuée afin de sauvegarder les sols et d’améliorer les conditions de vie et de travail des populations concernées. Koobo soutiendra le développement des agriculteurs au travers de 3 services : la formation aux techniques agroécologiques, la formation à la gestion et l’accès au crédit.

La solution agroécologique testée dans le cadre de notre étude de faisabilité est le biochar. Ce dernier est un composé noir très riche en carbone, obtenu lorsque de la biomasse est chauffée sans oxygène à de hautes températures (entre 300 et 700 degrés). Il diffère du charbon de bois par sa fonction précise d’amendement des sols, c’est-à-dire qu’il est produit dans le but de l’appliquer sur une parcelle pour améliorer les propriétés du sol. Le biochar est très étudié depuis ces 10 dernières années car ses propriétés hors du commun lui permettent notamment d’améliorer la productivité en champs et la qualité des sols, mais surtout il est aussi capable de séquestrer du carbone à long terme. La particularité du projet est la façon d’exploiter ce procédé.

La vision est que toute personne cultivant la terre, quel que soit son statut et ses origines, puisse bénéficier des compétences et moyens nécessaires pour la conserver et en augmenter la fertilité de manière durable, lui permettant de subvenir aux besoins de sa famille et de sa communauté.

La mission est de contribuer à l’amélioration de la qualité des sols et à l’amélioration des conditions de vie des producteurs de coton au Burkina Faso, à l’aide de trois services : un accès facilité aux services de microfinance, des formations aux notions de base en gestion ainsi qu’un accompagnement technique visant à l’implémentation de pratiques agroécologiques innovantes

Cocoa is currently focussing the interest of various countries. Its quality characteristics are mainly defined by a long and complex processing. Nowadays, several issues are emerging. Supply increase will slow down in the coming years whereas demand will continue its stable growth. Moreover, cocoa quality of the major producing countries has been decreasing since 1999. Finally, sustainability for local farmers is an increasing concern in Western countries.

These recent issues generate new opportunities for developing countries such as Brazil. Nevertheless, the bulk of cocoa producers are smallholders using various processing methods and practices.

Therefore, cocoa batches are heterogeneous and mostly of poor quality. The studies carried out a series of on-farm experiments during August 2014 in order to support, enhance and improve sustainable Amazonian cocoa production.

The aim of this study is to contribute to the development of an optimized cocoa drying process, with regard to drying efficiency as well as homogeneity and quality of cocoa beans. For this purpose, decision was to assess the drying reproducibility of different methods by performing a triplicate of the process over three consecutive weeks.

In addition, we chose to apply five different drying methods : sun drying on a black and a blue tarpaulin (SB1, SB2), barcaça drying (BA), floor shadow drying (FS) and ventilated shadow drying (VS). For each method, the final moisture content, pH, residual polyphenol oxidase activity and drying profile, which are related to cocoa quality were analysed.

That study contribute in an innovating way to the understanding of cocoa drying, while enhancing sustainable development for Amazonian smallholders.

La canne à sucre est une ressource naturelle présente en abondance dans tout le territoire Haïtien. Bien qu’étant l’un des leaders mondiaux de la production sucrière il y a deux cents ans, Haïti importe aujourd’hui, la quasi-totalité du sucre fin consommé par ses habitants. En cause, l’absence d’équipement adéquat permettant de transformer la canne de façon rentable pour les paysans.

Le but de ce projet est de concevoir une machine répondant le mieux possible aux conditions de travail locales. Cette machine doit être, tout d’abord, la moins chère possible afin d’être à la portée de l’utilisateur haïtien. Elle doit aussi être de conception simple, afin de minimiser les risques de pannes, permettre une maintenance et un dépannage facile et rapide. Et enfin, être réalisable localement par l’atelier partenaire, le but final étant que celui-ci devienne autonome en terme de production, d’installation et de maintenance.

Pour que ce projet réussisse, il ne suffit pas de concevoir la machine, il faut aussi étudier le contexte économique dans lequel l’implanter. Si l’activité sucrière n’est pas en mesure de fournir aux paysans des revenus suffisants pour assurer leur survie, l’amortissement et la maintenance de la machine, le projet perd de son sens. En d’autres termes, il s’agit de permettre aux paysans de vivre dignement de leur travail par une mécanisation légère ainsi qu’une formation adéquate

La rapidité de l’urbanisation et le manque de moyens financiers dans la plupart des pays africains ont rendu les différentes politiques de gestion urbaine difficiles à mettre en place, parmi lesquelles la gestion des déchets solides. Cela a provoqué l’accumulation des déchets dans l’environnement et, en particulier, des déchets plastiques. Cette accumulation constitue un véritable problème pour les populations locales, tant au niveau sanitaire qu’au niveau environnemental.

Pour répondre à ce problème, une des solutions consiste à recycler les déchets plastiques en les utilisant comme liants dans la fabrication de matériaux de construction. C’est ainsi que l’ONG belge Ingénieurs sans Frontières, en collaboration avec le Centre Ecologique Albert Schweitzer, a lancé le projet Benchmarking PPR dans le but de développer une technique efficace de recyclage des déchets plastiques par la fonte. Un dispositif pour la production de pavés à partir de ces déchets et de sable a été mis en place dans la ville de Gourcy, dans le Nord du Burkina Faso. Une cheminée a été installée au dessus de la cuve de mélange afin de limiter au maximum le contact direct entre les fumées et les travailleurs. Cependant, les odeurs de plastique générées par le processus de fonte sont fort présentes et cela pose problème au niveau de l’acceptation du projet par la population locale.

L’objectif de ce mémoire est d’étudier la faisabilité de concevoir un filtre sur l’installation afin de traiter les odeurs de plastique. Ce filtre doit être conçu uniquement avec des ressources locales, pour assurer l’autonomie de la population locale lors de la construction du procédé. De plus, il doit être conçu à partir de matériaux biodégradables afin de ne pas générer de déchets supplémentaires une fois arrivé en fin de vie.

Afin de répondre à cet objectif, des recherches bibliographiques ont été menées pour définir le meilleur type de filtre à utiliser. Le choix s’est porté sur le développement d’un biofiltre constitué d’écorces d’acacia. Des essais en laboratoires ont été entrepris pour étudier les pertes de charge générées par ce biofiltre. Ensuite, un séjour de deux mois au Burkina Faso a permis de mettre en place un biofiltre sur l’installation, en l’adaptant aux contraintes locales. Les résultats obtenus ont permis de conclure que le développement d’un biofiltre est envisageable, mais certains paramètres risquent de poser problème. Ces paramètres sont, d’une part, la haute température des fumées et, d’autre part, les difficultés à maintenir des conditions stables et une humidité suffisante dans le lit de filtration, difficultés causées par le manque de moyens financiers de l’organisation locale

A l’heure d’un indiscutable déclin des populations d’espèces de grande faune, la mise en place de méthodes de suivi régulières et efficaces est indispensable. En raison des difficultés liées aux procédures classiques d’inventaires pédestres et aériens, le développement de la technologie drone s’avère être une alternative potentiellement valorisable. Ce travail se concentre sur le monitoring de l’hippopotame commun (Hippopotamus amphibius L.) à l’aide de cet outil novateur. La recherche d’une optimisation des paramètres de vol pour maximiser la détection et la visibilité des animaux a mis en évidence une très faible diminution des taux de détection et de certitude de comptages avec la hauteur de vol ainsi qu’une forte variabilité liée aux opérateurs réalisant les observations.

Il est recommandé de réaliser les vols à une hauteur de 140 mètres, entre 6h30 et 8h45 en fin de saison sèche, avec une couverture nuageuse et un vent aussi faibles que possible. Trois méthodes de correction des comptages sont proposées pour estimer l’effectif total de la population à partir des seuls animaux émergés observés. Le facteur de correction global moyen est égal à 1,252. Une tentative de description démographique d’un groupe par des mesures de longueurs d’individus a également été mise en œuvre. Elle a permis d’obtenir une répartition moyenne des hippopotames en trois classes d’âge, même si les résultats ne sont pas extrêmement précis. Enfin, un algorithme de comptage semi-automatique d’hippopotames sur imagerie infrarouge thermique a été développé, et a conduit à des erreurs moyennes de +3,9%.

La prise en compte des recommandations proposées dans cette étude pour la mise en place de protocoles d’inventaires permettrait de remédier aux contraintes pratiques des méthodes classiques de monitoring.

L association The Refugee Next Door (RND) est une organisation belge à but non lucratif implantée en Ouganda. Elle développe dans le pays divers projets éducatifs et socio-économiques. En 2014, RND s’est lancée dans le séchage d’ananas. L’objectif de cette activité est d’exporter des ananas secs en Belgique et de réinvestir les bénéfices de la vente de ces produits dans d’autres projets réalisés par l’association. À l’avenir, ce développement commercial devrait déboucher sur la création de plusieurs emplois dans la région de Kayunga à proximité de la ville de Jinja.

Dans le but d’augmenter la production d’ananas séchés, RND a fait appel à l‘École Polytechnique de Bruxelles dans le but d’améliorer les séchoirs solaires cabinets déjà utilisés sur place. L’objectif de ce mémoire est l’élaboration d’un séchoir solaire tunnel performant et facile d’utilisation.

Afin de réaliser ce travail, une étude en laboratoire a été nécessaire. Elle a permis de déterminer les paramètres de séchage nécessaires pour obtenir des ananas séchés de qualité. Ces paramètres sont une température de séchage de 75 °C, une épaisseur de tranche de 8 mm et une durée de séchage de 8h.

Ensuite, un modèle mathématique a été utilisé dans le but de dimensionner le séchoir solaire tunnel. Les équations constitutives de ce modèle sont basées sur les transferts de chaleur et de matière prenant place dans le séchoir. Le modèle élaboré nous donne le débit d’air à appliquer à l’intérieur du séchoir ainsi que les dimensions du séchoir nécessaires pour obtenir la température de séchage désirée. Cette étude s’est réalisée pour un séchage de 30 kg d’ananas selon météo rencontrée dans la ville de Jinja au début du mois de mars. La structure du séchoir dimensionné est de 7,30 m de long sur 1,95 m de large. Le débit d’air à appliquer dans le séchoir est de 0,024 kg air/s. Il est fourni par quatre ventilateurs alimentés par un panneau solaire.

Le séchoir a ensuite été construit en Ouganda à partir de matériaux locaux, solides et peu coûteux. Plusieurs tests de séchage ont été effectués. Leurs résultats se sont révélés proches de ceux délivrés par le modèle mathématique, ce qui a permis de valider celui-ci. L’analyse des résultats a également amené à apporter quelques modifications au modèle et à la structure du séchoir construit. De plus, ces tests ont mis en évidence la nécessité d’apporter des changements organisationnels lors des futures productions d’ananas séchés par l’association.

L’Équateur, pays aux ressources minières importantes, est confronté à un problème de contamination en cyanure des effluents de sortie d’usine de traitement de minerai aurifère. Les techniques d’oxydation des ions CN- actuelles étant associées à un coût élevé, le département de métallurgie extractive de l’École Polytechnique Nationale de Quito s’est donc penché sur le problème en tentant de mettre au point un matériau composite permettant une catalyse hétérogène déclenchée par la lumière.

L’oxyde de titane étant connu pour ses propriétés photo catalytiques pouvant engendrer l’oxydation de composés en solution tels que les cyanures, celui-ci a été utilisé en tant que matière active d’un point de vue de la lumière. L’autre matériau formant le composite est un charbon actif potentiellement produit en Equateur.

Premièrement, la production de charbon actif dans un four industriel a été accomplie et les charges de carbone actif produites furent caractérisées par leur indice d’iode et leurs surfaces spécifique (BET). La préparation de composite par imprégnation mécanique et leur caractérisation d’un point de vue microscopie optique démontra la déposition d’anatase en surface des grains malgré certains défauts d’anisotropie mis en évidence.

Différents charbons actifs présentant des indices d’iode différents (831 et 991 mg de I2/gcharbon) ont été étudiés afin de mettre en évidence le rôle de la surface dans le processus de dégradation. De plus, des traitements post activation à l’acide nitrique et au KOH sur les charbons permirent de démontrer à travers des mesures cinétiques, la grande influence du et du PZC du solide sur la vitesse de dégradation du contaminant. Des diminutions de vitesse jusque 2,6 fois ont été observées et des diminutions d’affinité du carbone pour les cyanures jusqu’à 10 fois ont pu être démontrées grâce à la construction d’isotherme de type Freundlich.

Une proposition de mécanisme d’adsorption des cyanures sur la surface du carbone a pu être réalisée grâce aux différents tests cinétiques et isothermes réalisés et basés sur les modifications des paramètres de pH et PZC des charbons ou composites intervenants.

Une tentative d’optimisation du composite reposant sur l’utilisation d’un métal tel que le cuivre incorporé au charbon actif a notamment pu être envisagée. L’investigation concernant l’utilisation d’un tel composite a permis d’établir qu’une telle modification du support permettait l’augmentation considérable de la vitesse de disparition des cyanures en solutions.

Enfin, des effluents de cyanuration de type industriels ont été engagés dans les études cinétiques afin d’examiner les ralentissements de la vitesse d’oxydation dus à des effets parasites.

L’objectif principal de ce mémoire est de développer une méthode de prédiction a priori de la productivité des systèmes de riverbed filtration. La méthode proposée est basée sur la modélisation des écoulements au sein d’un système de riverbed filtration. Dans ce cadre, la géométrie au sein de laquelle prend place l’écoulement, la perméabilité en tous points de cette géométrie et la différence de pression aux bornes de cette géométrie sont déterminées.

Cette méthode est appliquée au cas particulier des systèmes de riverbed filtration de Camiri (Bolivie) de manière à confronter le modèle de prédiction à la réalité. Afin de pouvoir comparer les résultats obtenus, la productivité des galeries existantes est déterminée expérimentalement. Les rendements de productivité obtenus à partir des données de terrain sont comparés de manière convaincante à ceux prédits par la méthode.

Les résultats confirment une représentation des galeries de Camiri en quatre couches (une couche renouvelée composée en proportion variable de particules constitutives du lit et d’érosion, une couche de particules constitutives colmatée par les petites particules, une couche constituée uniquement des petites particules du lit et une couche composée de gravier entièrement colmatée par les particules constitutives). L’existence d’une couche renouvelée est appuyée par l’analyse des particules présentes dans l’eau du Parapeti à Camiri.

Etant donné la littérature peu importante concernant l’impact potentiel de la géométrie du fond de la rivière sur la productivité des systèmes de riverbed filtration, la méthode a été utilisée virtuellement afin d’évaluer cet impact. Les résultats montrent que la productivité est influencée par l’amplitude et la longueur d’onde des dunes. C’est pourquoi, lors de la modélisation d’un fluide dans une galerie d’un système de riverbed filtration, les éventuelles rides sont négligeables du point de vue de la productivité.

A ce jour, la méthode proposée ne peut être utilisée afin de calculer a priori la productivité d’un système de riverbed filtration attendu que l’étude de l’infiltration des fines particules d’érosion dans les particules constitutives du lit de la rivière n’a pu être menée dans le cadre de ce travail. Cependant, elle permet de calculer la productivité d’un système de riverbed filtration après quelques années de fonctionnement (lorsque l’épaisseur de la zone colmatée est suffisamment importante)