Nexus eau–énergie–alimentation : évaluation pilote techno-économique d’un système d’irrigation intelligent IoT alimenté par énergie solaire à Kabare (Sud-Kivu, RDC)

L’agriculture familiale du Sud-Kivu reste très dépendante des pluies et demeure confrontée à une gestion souvent peu efficiente de l’eau, dans un contexte où l’accès à une énergie fiable est limité. Cette étude évalue, à l’échelle pilote, un système d’irrigation intelligente associant capteurs, microcontrôleur ESP32, commande locale, communication Wi-Fi/GSM et alimentation photovoltaïque. Les synthèses expérimentales conservées font état de 120 cycles répartis sur 30 jours. Les scénarios hydriques conduisent à une économie potentielle moyenne de 19,6 % par rapport aux volumes de référence manuels. Pour un panneau de 100 Wc, la production photovoltaïque est estimée à 400 Wh/jour, contre une charge de dimensionnement de 42,4 Wh/jour. L’étude soutient la faisabilité technique du prototype et l’intérêt d’une validation agronomique plus large.

Smallholder farming in South Kivu remains highly dependent on rainfall and is often constrained by inefficient water management and limited access to reliable energy. This pilot study assessed a smart-irrigation system combining sensors, an ESP32 microcontroller, local control, WiFi/GSM communication, and photovoltaic power. The study clearly separates prototype functional testing, crop-specific water-use scenarios, energy-sizing calculations, and economic projections. The retained experimental summaries report 120 irrigation cycles over 30 days. Post-acquisition local latency was 1.60 s, while the extended chain including telemetry reached 3.60 ± 0.16 s. Water-use scenarios suggested a potential average saving of 19.6% relative to manual reference volumes, with the highest value (21.2%) for tomato. For a 100 Wp photovoltaic panel, daily production was estimated at 400 Wh/day against a design load of 42.4 Wh/day. Theoretical battery autonomy was 4.53 days under an assumption of 80% usable battery energy. Two temporary GSM signal losses were recorded in the retained summaries without interruption of local irrigation control. Under the baseline economic scenario, initial investment was estimated at USD 400 and simple payback at 1.67 years; sensitivity analysis yielded a range of 1.09–2.58 years. These findings support the technical feasibility of the pilot prototype and justify broader validation. They do not, however, demonstrate improvements in crop yield, food security, or climate resilience, which require multi-season agronomic trials.