CTES 2023/2024 P14

Première partie : Définition du projet

Généralités

Nom de l'équipe et photo

Les EcoDewers

Notre logo

Membres de l'équipe

• Flavie GC
• Omar IS
• Célia Mat
• Solène GBA
• Lucas Méca
• Augustin SE
• Anthony 2IA

Description-résumé (20 lignes max)

Notre projet EcoDew va permettre de combler les apports en eau pour l'agriculture, dans un contexte où les sécheresses qui sont de plus en plus importantes, causent des pénuries de cette ressource indispensable. EcoDew est un dispositif en forme de tour de quelques mètres de haut composé de bâches en forme de parapluies renversés, qui permettent de collecter l'eau de rosée que l'on peut souvent observer le matin. Celle-ci sera stockée dans une cuve présente sous le sol. La pluie pourra également être collectée lorsque les conditions le permettent.

Ce produit sera disponible en deux versions. L'une concerne les agriculteurs qui utiliseront l'eau collectée pour leurs champs et élevages. Cette ressource leur est indispensable et lorsqu'il ne pleut pas pendant plusieurs semaines en été, il est difficile de s'en procurer. L'objectif sera d'implanter plusieurs produits par propriété ce qui permettra d'augmenter la quantité récoltée. Cette version sera composée de 4 étages de 4m de diamètre et sera composée de capteurs reliés à un réseau permettant de connaître des paramètres météorologiques. Grâce à ces informations, et à un moteur alimenté par l'électricité générée par un panneau solaire installé chez le propriétaire, les parapluies pourront se replier. En effet, cela permettra d'éviter une dégradation lors d'un vent trop important ou par un rayonnement solaire trop élevé. L'autre modèle concerne les particuliers possédant un potager. Un modèle d'une taille réduite, sans le moteur, permettra d'apporter une partie de l'eau nécessaire à l'arrosage.

Nous allons également créer une application qui permettra de connaître les conditions météorologiques et s'il est nécessaire de replier ou déplier le dispositif.

Organisation de l'équipe & Rédaction du concept

Répartition des rôles et charte de travail

La composition de l’équipe :

• Chef de projet : Lucas

• Équipe technique : Omar et Anthony

• Équipe Business Plan : Augustin et Solène

• Équipe communication : Célia et Flavie

La charte de travail :

• Les valeurs de l’équipe :
  • Respect : Nous nous respectons mutuellement, nos idées et nos opinions.
  • Collaboration : Nous travaillons ensemble pour atteindre nos objectifs communs.
  • Intégrité : Nous agissons de manière éthique et transparente.
  • Innovation : Nous encourageons la créativité et la recherche de solutions nouvelles.
  • Responsabilité : Nous assumons la responsabilité de nos actions et de nos engagements.

• Les modes de fonctionnement/ organisation :
  • Réunions régulières pour le suivi du projet.
  • Communication ouverte et transparente.
  • Attribution claire des rôles et des responsabilités.
  • Utilisation d'outils de gestion de projet pour le suivi des tâches.

• Les droits de chaque participant :
  • Droit à une communication respectueuse.
  • Droit à un environnement de travail sûr et inclusif.
  • Droit à une répartition équitable des tâches et des crédits.

• Les devoirs de chaque participant :
  • Respecter les délais et les engagements.
  • Contribuer activement aux réunions et aux discussions.
  • Fournir un travail de qualité.
  • Partager des informations pertinentes avec l'équipe.
  • Accepter les commentaires constructifs et chercher à s'améliorer.

• La performance :
  • Nous atteignons nos objectifs dans les délais impartis.
  • L'ambiance de travail est positive et encourageante.
  • Chacun se sent valorisé et entendu au sein de l'équipe.
  • Nous faisons preuve de flexibilité et d'adaptabilité face aux défis.
  • Nous tirons des leçons de nos erreurs et cherchons constamment à nous améliorer.

Déposer votre charte au format PDF ici.

Notre charte de travail

Économie du projet

• Clients et bénéficiaires : Les agriculteurs sont les principaux clients et bénéficiaires de notre projet. Grâce à l'eau récoltée par les rosées, ils pourront arroser leurs champs et l'utiliser pour les élevages, notamment lors des pénuries d'eau l'été. Les particuliers pourront également profiter de modèles de taille réduite afin d'alimenter leur jardin en eau.

• Modèle économique : Notre produit sera vendu à nos clients (agriculteurs et particuliers), ce qui constituera notre revenu. Nous achèterons des bâches en PVC souples et les matériaux nécessaires à la construction de la structure, ainsi qu'une cuve. Des capteurs reliés à une application permettront à l'utilisateur de savoir quand replier les bâches. Pour le modèle destiné aux agriculteurs, nous ajouterons un moteur et un panneau solaire, qui permettront à la structure de se replier seule, un réservoir plus grand et une plus grande surface de bâche. Le coût de production sera donc plus élevé et le prix d'achat aussi mais l'investissement restera rentable pour le client tout en nous apportant un bénéfice.

• Moyens humains et matériels à réunir : Le produit sera livré en kit et pourra être monté facilement par une personne pour le modèle réduit et par plusieurs personnes pour les modèles plus grands. Pour les produits destinés aux agriculteurs, un technicien viendra installer le moteur et les panneaux solaires afin de subvenir aux besoins en électricité du produit, qui, grâce à des capteurs, pourra se replier.

Positionnement par rapport à deux concurrents

• Analyse du premier concurrent : La Warka Tower, un collecteur de rosée. C'est une tour en bambou, inventée par Arturo Vittori qui récupère l’humidité de l’air. Elle est entièrement composée de matériaux biodégradables (bambou, plastique biodégradable, chanvres et broches métalliques). Pendant les périodes sèches, l’eau est récupérée par condensation à l’intérieur de la structure, grâce à un filet. Ce système est utilisé dans les zones arides comme en Ethiopie. Les gouttes d’eau s’écoulent le long des cordages jusqu’à un filtre puis un collecteur. La structure peut récupérer entre 50 et 100 litres d’eau par jour et le réservoir d’eau peut contenir jusqu’à 3000L. Le coût de production est évalué à 1000$
• Analyse du second concurrent : OPUR. L’association a été l’une des premières à mettre au point des systèmes de récupération de rosée. Le système a été installé dans des régions désertiques mais aussi dans plusieurs régions d’Inde, de Croatie, du Burkina Faso, du Maroc, d’ Israël et Corse. En Inde en partenariat avec l’OPUR la construction d’un condenseur de rosée sur le toit d’une grange de 300m² a permis de récolter une moyenne de 23L/jour pour le meilleur mois. L'eau récupérée était destinée à être mise en bouteille et distribuée à la population. En Croatie ont été implantés des toits optimisés pouvant condenser la vapeur de l’air et ensuite stocker l’eau obtenue. Une forme de condenseur en cône formé de 10 panneaux triangulaires expérimentée permet une augmentation de 40% du rendement en eau collectée par rapport à panneau droit de même surface.
• Notre différenciation : Nous apportons une modification en créant un système qui permet au modèle de se replier la journée pour éviter une dégradation par le soleil mais aussi lors de conditions défavorables comme avec le vent. L'énergie utilisée par le moteur proviendra de panneaux solaires. Nous installerons plusieurs modèles et chercherons à être moins chers que nos concurrents. Le produit sera également disponible pour les particuliers qui souhaitent alimenter leur jardin en eau.

Scénario d'usage du produit ou du concept envisagé

• Description de l'utilisateur type : Notre produit concernera 2 types d'utilisateurs. Le premier sera un particulier qui souhaite économiser de l'eau pour son jardin. Cela permettra de compléter ses besoins en eau. Le deuxième utilisateur type est un agriculteur. Il sera concerné par le modèle plus complet et plus grand, car ses besoins en eau seront plus importants que le particulier.

• Scénario d'utilisation du produit : Notre produit a pour but d'utiliser l'eau issue des rosées, ce qui permettra de combler une partie des besoins en eau, qui est souvent en pénurie. L'été il pleut de moins en moins, mais dans certaines régions, la nuit, la température chute, ce qui permet la formation de rosée. L'arrosage des champs et les élevages nécessitent beaucoup d'eau, ainsi notre concept leur permettra de récupérer une quantité d'eau non négligeable. Grâce à la chaleur emmagasinée pendant le jour qui monte du sol et diffuse dans la couche d'air voisine froide, la vapeur d'eau se condense. La rosée se formera sur des bâches en PVC, et sera collectée dans une cuve enfouie dans le sol. Notre dispositif permettra également de collecter l'eau de pluie.

Vous résumerez votre scénario par la photo d'un strip (dessins plus texte) de quelques cases.

Notre scénario d'usage

Réponse à la question difficile

• Question : Quel est le coût du produit et à partir de quand l'investissement est-il rentable ?

• Votre réponse argumentée : Pour que l'investissement du client dans notre produit soit rentable au bout de 7 ans, le prix du modèle le plus grand (4 m de diamètre) devrait être d'environ 1100 euros. En effet, chacun des étages mesure 24 m² donc pour un modèle de 4 étages, nous avons une superficie exploitable de 100 m² pour la rosée et de 25 m² pour la récupération d'eau de pluie. En moyenne pour la rosée, notre produit est capable de récupérer 0.6 L/m² donc 60 L/100 m². Sachant que sur une année civile en France, il tombe 700 L/m², notre dispositif peut donc au final capter en moyenne 40 m³ d'eau, ce qui représente 160 euros environ. Il sera durable car il se replie en cas de conditions défavorables.

Analyse du projet

Choix justifié du POC

Nous allons réaliser une maquette 3D de notre produit, que nous imprimerons avec une imprimante 3D au Fabricarium de l'école. De cette façon il sera plus facile de se représenter le dispositif.

Pour réaliser la maquette, nous avons utilisé l'application de rendu 3D Blender. Pour débuter, nous avons entamé la conception de l'axe central de la machine en prenant un cylindre que nous avons vidé, auquel nous avons donné une épaisseur d'environ x centimètres. L'épaisseur dépend du modèle choisi, que ce soit le modèle agricole à grande échelle ou le modèle de petit potager.

l'axe central de la machine

Dans la tour centrale, nous avons créé des cavités en utilisant un axe rotatif pour les branches de support de la bêche.

Ces branches de support présentent un modèle cylindrique doté d'anneaux pour les câbles de rétraction du système, ainsi qu'une pince circulaire permettant de se fixer autour de l'axe de rotation. Cette configuration permet à la pince de pivoter pour la fermeture du système lors de conditions extrêmes.

Les Branches de la machine , le support de la bâche

La structure finale comprend l'axe central avec les branches sur 3 à 4 étages, selon le modèle choisi. L'eau est ainsi condensée sur la bêche, puis redirigée dans l'axe central pour aboutir dans un système de stockage souterrain.

Pour la partie informatique du système, nous avons créé un algorithme qui a pour objectif de collecter des données météorologiques, de calculer le point de rosée en fonction de la température et de l'humidité relative, puis de prendre une décision concernant l'état d'un système en fonction de ces données et de seuils prédéfinis.

Tout d'abord, des constantes sont définies pour les seuils de différentes variables météorologiques, telles que la température, l'humidité relative, la température du point de rosée, la vitesse du vent et la radiation solaire.

Ensuite, une structure de données est créée pour stocker différentes valeurs météorologiques, ainsi qu'un booléen indiquant si la pluie est en cours.

Une fonction nommée de Collection est définie pour regrouper ces données dans une structure et la renvoyer.

Une autre fonction pour calculer le point de rosée est définie pour calculer la température du point de rosée en utilisant la formule de Magnus-Tetens.

Dans la fonction principale, des données météorologiques sont définies, telles que la température, l'humidité, la vitesse du vent, la radiation solaire et l'indicateur de pluie. Ces données sont ensuite collectées à une certaine fréquence et puis stocké dans une structure à l'aide de la fonction collection.

Les données sont ensuite affichées à l'écran pour l'utilisateur.

"L'axe central et les branches attachées dessus."

Enfin, l'algorithme prend des décisions en fonction des données et des seuils définis. Si certaines conditions sont satisfaites (par exemple, si la température est inférieure ou égale au seuil de température, l'humidité relative est supérieure ou égale au seuil d'humidité relative, etc., ou s'il pleut), le système est activé, ce qui est indiqué par l'affichage "Systeme On". Sinon, le système est désactivé, et "Systeme Off" est affiché.

Préparation du POC

Décrire l'ensemble des matériaux nécessaire à la fabrication de votre POC

Pour la maquette : La maquette de notre invention a été créée en utilisant l'impression 3D avec du PLA . L'axe central a été imprimer avec aussi , tandis que les branches ont été emboîtées dans les trous de l'axe central et nous procurer un minimum de stabilité . Pour représenter la bâche, nous avons opté pour un sac plastique en raison de sa souplesse et de son imperméabilité, des caractéristiques essentielles pour la collecte de l'eau de rosée.

Pour le matériel utilisé : L'utilisation du PVC dans la création de cette machine peut être abordée de manière écoresponsable. Tout d'abord, le PVC peut être recyclé et réutilisé, ce qui contribue à réduire la demande de nouvelles ressources plastiques et à minimiser les déchets. En optant pour des sources de PVC recyclé ou pour des procédés de production économes en énergie, nous pouvons réduire l'empreinte carbone de la fabrication de la machine. De plus, le PVC présente des avantages en termes de durabilité, car il résiste bien aux intempéries, ce qui signifie que la machine peut avoir une durée de vie prolongée et nécessiter moins de remplacements, ce qui réduit également la quantité de déchets générés. En considérant le PVC dans une perspective écoresponsable, nous pouvons contribuer à la création d'une machine météorologique à la fois performante et respectueuse de l'environnement, tout en minimisant son impact sur les ressources naturelles et en favorisant une utilisation responsable des matériaux plastiques.

L'utilisation du PVC présente aussi plusieurs avantages économiques significatifs. Tout d'abord, le PVC est généralement moins cher que de nombreux autres matériaux, ce qui peut aider à réduire considérablement les coûts de fabrication de la machine. En outre, le PVC est facile à travailler, ce qui signifie que sa transformation en composants spécifiques pour la machine est rentable en termes de main-d'œuvre et de processus de fabrication. De plus, sa légèreté réduit les frais d'expédition et de manutention. De plus, le PVC est résistant à la corrosion, ce qui signifie que les coûts d'entretien et de remplacement sont réduits, contribuant ainsi à la rentabilité à long terme de la machine.

Seconde partie : Réalisations

Dossier technique de la preuve de concept

Compte-rendu de la réalisation du POC

Lors de la réalisation de notre premier POC, en raison de problèmes d'impression 3D, nous avons collé les branches avec de la colle, ce qui fait que l'eau ne pouvait pas être collectée. Comme ce POC n'était pas fonctionnel mais qu'il représentait mieux le visuel de notre projet, nous avons décidé de réaliser un deuxième POC, plus simple, composé de bouteilles en plastique pour l'armature et de sacs poubelle pour représenter les bâches.

Résultats et Bilan

Dans un premier temps, nous avons donc notre modèle 3D, non fonctionnel, permettant de montrer la forme générale de la structure de l'EcoDew. Sur la photo ci-contre, nous pouvons voir notre modèle miniature dans sa zone potentielle de fonctionnement.

Business Model Canvas

Voici notre Business Model : Notre Business Model Canvas.

Le marché

Aujourd'hui il est possible de se procurer facilement des récupérateurs d'eau de pluie. Ceci permet de bénéficier d'une réserve d'eau pour arroser les plantations en cas de jours sans précipitations. Cependant lorsqu'il ne pleut pas, l'eau peut manquer. Notre projet permet lui de collecter la rosée qui apparaît même lorsqu'il ne pleut pas.

Notre produit est destiné aux agriculteurs et aux particuliers qui possèdent un potager, qui souhaitent économiser de l'eau et combler leurs besoins quand il ne pleut pas pendant plusieurs semaines. Il sera disponible dans toute la France dans un premier temps et pourra être disponible plus tard en Europe.

La stratégie industrielle

Nous possédons peu de concurrents sur les collecteurs de rosées et ces dispositifs ne sont pas connus de tous. Nous souhaitons donc développer notre projet pour qu'ils puisse toucher le plus de personnes (agriculteurs et particuliers). Deux modèles seront proposés à la vente afin de s'adapter au mieux aux besoins des clients. Grâce à nos réseaux sociaux, notre site internet et notre application, il sera facile de découvrir le produit et de l'acquérir en l'achetant en ligne, mais aussi en se rendant dans des magasins de bricolage qui proposeront à la vente le modèle destiné aux particuliers.

Les moyens (équipe, matériel, prestataires et fournisseurs)

Pour la réalisation de ce projet, nous aurons besoin:

- d’une équipe de 5 personnes en usine qui est chargée de la production des différentes parties de l’Ecodew (la bâche, l’armature, l’armature centrale ainsi que les technologies embarquées dans le modèle agriculteur). Concernant les matériaux utilisés nous avons besoin de PVC en grande quantité, la structure étant entièrement dans ce matériau. Pour le transformer, nous aurons ainsi besoin d’une fonderie ainsi que différents moules pour l’usinage des pièces de la structure (armature centrale, les baguettes servant d’armature à la toile)

- d’une équipe de 2 personnes qui sera chargée de l’installation et de la maintenance des modèles agriculteurs.

Supports de communication

Les arguments du pitch

Vous êtes agriculteurs et vous avez besoin de plus d’eau pour vos plantations ?

Nous avons la solution pour vous! Ecodew est là pour compléter votre manque en eau à l’aide de la rosée

- Produire de l’eau de manière naturelle à l’aide d’une ressource très connue mais néanmoins non utilisée

- Vous êtes agriculteur ou vous possédez un potager chez vous, alors investissez dans Ecodew et vous ne le regretterais pas

- Nous utilisons des produits peu coûteux et recyclables. De plus, notre système est durable dans le temps, fait à partir de produits naturelles et permet aux agriculteurs d’avoir à disposition une ressource d’eau quotidienne en plus pour alimenter leurs plantations. Ainsi, vous économisez et permettez de réduire votre impact écologique

- Nous utilisons des produits peu coûteux et recyclables

- Notre groupe est impliqué écologiquement et nous voulons tout d’abord aider les agriculteurs

- Nous utilisons un système de récupération innovant et jamais vu auparavant

- Ce type de recyclage d’eau a vu le jour très récemment principalement en Afrique où l’eau est rare et n’a donc pas de concurrence direct mais il est en pleine évolution

- Alors parlez en à vos amis agriculteur et vive Ecodew

la vidéo de présentation du POC

Fichier:Vidéo du Poc.mp4

le support de présentation pour la soutenance

Fichier:Support presentation.pdf

Derniers documents

Partie à compléter pour le 29 septembre 2023.

Bilan Carbone

Fichier:Bilan carbone de l'EcoDew.pdf

Compte rendu de votre rencontre avec le référent-école

Vous devez rédiger un compte rendu de votre rendez-vous final avec votre tuteur en vue de préparer la soutenance.

Notre compte-rendu