CTES 2023/2024 P7

Première partie: Définition du projet

Partie à compléter avant le 13 septembre 2023

Généralités

Les Débranchés

Equipe des débranchés

Logo de "Pète ton câble"

Membres de l'équipe

• Antonin IS
• Antonin GBA
• Alix GC
• Alexandra MAT
• Loris MECA
• Rémi SE
• Louise 2IA

Description-résumé

Aujourd'hui le recyclage de nos appareils électroniques (ordinateurs, téléphones, fours, bouilloires...) est peu écologique. Il est difficile de séparer les métaux des plastiques de ces appareils, même dans des composants basiques comme les câbles électriques. La combustion thermique est actuellement utilisée pour éliminer le plastique et récupérer les métaux. Cependant, la combustion engendre des rejets importants de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.

C'est pourquoi nous nous sommes intéressés à une nouvelle méthode plus écologique de recyclage des câbles. Notre méthode repose sur la solubilisation des plastiques par solvant organique.

Organisation de l'équipe & Rédaction du concept

Répartition des rôles et charte de travail

La composition de l’équipe:

• Chef de projet: Louise

• Équipe technique: Loris et Antonin

• Équipe Business Plan: Antonin et Alexandra

• Équipe communication: Alix et Rémi

Notre charte de travail

Description des grandes lignes

Dans un premier temps il faut récupérer les câbles, par exemple grâce à des boîtes de collectes placées dans des grandes surfaces ou auprès de déchetteries.

Ensuite ces câbles sont broyés en billes millimétriques. Cette étape permet de faciliter la réaction chimique car elle augmente la surface de réaction entre chaque bille et le solvant.

Ces billes sont plongées dans une solution d'acétone afin de dissoudre le plastique (PVC pour les câbles) sans endommager les métaux.

Les métaux sont récupérés de la solution par filtration. Ils peuvent désormais être réutilisés.

Par distillation de la solution acétone-plastique, le plastique peut être également récupérer et l'acétone réutilisé pour les futurs cycles.

Économie du projet

• Clients et bénéficiaires: nos clients seront principalement des industriels qui recherchent l'achat de cuivre (recyclé), éventuellement d'autres métaux et de billes de PVC. Notre matière première est fournie au travers des déchetteries et déchets électriques industriels

• Modèle économique: notre but est de récupérer à faible coût ou en déchets gratuits des câbles électriques, d'en extraire séparément les différents composés et de revendre cette matière première. A titre informatif, les câbles électriques se rachètent entre 50 cts et 1 euro le kg (voire gratuitement). Le PVC se revend 50 cts le kilo, et le cuivre entre 7 et 8 euros le kg. Cela peut varier mais on estime que, pour des câbles électriques, 50% de la masse est du métal. Soit, pour une masse initiale de 2 kg de câble rachetée 2 euros, un bénéfice de 5 euros.

• Moyens humains et matériels à réunir: il est important, pour ce projet, de réunir un acheteur de câbles, un technicien en chimie pour la séparation et un revendeur de matière obtenue. Pour le matériel, cela requiert une broyeuse, un montage en distillation et filtration, ainsi que de l'acétone (consommable partiellement réutilisable).

Positionnement par rapport à deux concurrents

Analyse du premier concurrent:

Les différents ferrailleurs qui utilisent la combustion pour récupérer les métaux tels que le cuivre.

Analyse du second concurrent:

Située à Bessancourt dans le Val d'Oise, l'entreprise Sorevo environnement recycle des câbles sans avoir recours à la combustion. Cette entreprise récupère les câbles auprès des industries, particuliers, des centres de démolition. Suite à une première phase de tri et de regroupement par lot, les câbles sont ensuite broyés jusqu'à ce qu'ils atteignent une taille comprise entre 10 et 100mm. Le produit obtenu suite à ce pré broyage est de nouveau broyé. Afin de séparer les plastiques des métaux, cette entreprise effectue près de 30 étapes successives différentes, et a besoin de 30 000 mètres cubes pour enlever les poussières du produit.

Notre différenciation:

Notre projet propose une méthode plus respectueuse pour l'environnement et nous n'utilisons pas la combustion pour séparer les métaux des plastiques. De plus, contrairement à Sorevo Environnement, nous n'avons besoin que de quatre étapes successives pour réaliser le recyclage des câbles, ce qui réduit les coûts énergétiques: broyage des câbles - dissolution des granulés par l'acétone - filtration du cuivre - distillation de l'acétone permettant de récupérer le plastique dissous.

Scénario d'usage du produit ou du concept envisagé

Description de l'utilisateur type

Imaginons Richard, une personne lambda qui souhaite recharger sont téléphone car il n'a plus de batterie. Il branche son chargeur mais rien ne se passe. Il garde le même bloc chargeur et change de câble, et cette fois-ci cela fonctionne. Le premier câble est simplement défaillant, il devient donc inutilisable. Richard ne sait pas quoi faire de ce câble. Il n'a pas de déchetterie près de chez lui, et ne veut pas se déplacer pour un simple câble. Grâce à nous, il peut maintenant le déposer dans une boîte dédiée à cet effet, dans le magasin le plus proche de chez lui.

Scénario d'utilisation du produit

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

Questions difficiles

• Business plan: Comment organiser la récupération des câbles? Quel est l'intérêt pour les entreprises de nous fournir leurs câbles (compensation financière, stockage...)?
• Plan technique: L'acétone est-il le solvant idéal pour notre projet? Fonctionne-t-il sur le plastique des câbles électriques?

Vos réponses argumentées

• Business plan: Pour les particuliers, nous souhaitons mettre en place des bornes dans les grandes surfaces afin qu'ils déposent gratuitement leurs câbles électriques. Ensuite, nous paierons ces structures pour récupérer les fils mais aussi pour financer les emplacements. En ce qui concerne les entreprises qui consomment énormément de câbles électriques (informatique, BTP, appareils ménagers,...), nous souhaitons racheter leurs câbles 50 euros/tonne.
• Plan technique : L'acétone semble correspondre à nos besoins en terme de solvant, en plus d'être facile à obtenir. Il nous reste cependant à déterminer sa polyvalence vis à vis des différents types de plastique. Cela pourrait marcher d’après la section « propriétés chimiques » page 36 de « Étude de la dégradation de la fonction isolation de câbles HT isolés au PVC » de Pierre QUENNEHEN.

Analyse du projet

Choix justifié du POC

Nous avons choisi de tenter à une échelle laboratoire toutes les manipulations constituant notre "fabrication". A savoir un broyage grossier d'un câble, la mise de ce broyat dans un volume d'acétone sous agitation magnétique dans un contenant fermé. Lorsque la solubilisation de la partie PVC sera terminée, nous filtrerons le mélange pour récupérer le cuivre broyé et l'isoler. Ensuite, nous reprendrons l'acétone et le PVC dissous dedans, pour distiller l'acétone et en récupérer la plus grosse fraction possible. Durant cette distillation, le PVC précipitera dans le contenant chauffé.

Nous comptons répéter plusieurs fois cette manipulation, afin de prouver la répétabilité de l'expérience et de démontrer que l'acétone redistillé est réutilisable (quitte à compléter un peu la fraction perdue).

Préparation du POC

Nous aurons besoin de matériel de laboratoire, à savoir : un montage à distillation, les EPI de base nécessaires (blouse, gants, lunettes), un dispositif d'agitation magnétique, un entonnoir et du papier filtre, une balance de laboratoire, de la verrerie.

Pour les consommables, nous aurons besoin de câbles inutilisés qui ne seront pas récupérés, ainsi que d'acétone.

Seconde partie : Réalisations

Partie à compléter pour le mercredi 27 septembre 2023.

Dossier technique de la preuve de concept

Compte-rendu de la réalisation du POC

Déposer les documents que vous avez produit (plan, spécification, dessin technique) et les éventuelles ré-orientations de votre travail en fonction des obstacles rencontrés.

Résultats et Bilan

Décrire votre résultat. Si c'est un site web donner l'adresse, si c'est un objet/une maquette mettez des photos, etc.

Business Model Canvas

=== le BMC

Le document central est le business model canvas : Notre Business Model Canvas.

Il est toutefois demandé d'ajouter quelques éléments dans les sous-sections suivantes.

Supports de communication

les arguments du pitch

Rédiger en une page vos principaux arguments et la stratégie sur laquelle vous ferez votre communication.

le support de présentation pour la soutenance

Notre pitch

Derniers documents

Partie à compléter pour le 29 septembre 2023.

Bilan Carbone

bilan carbone du projet

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