CTES 2023/2024 P7
Première partie: Définition du projet
Partie à compléter avant le 13 septembre 2023
Généralités
Pète ton câble!
Les Débranchés
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 le broyage puis la séparation du cuivre et du pvc par différence de densité.
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
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 l'action de l'acétone et de mieux séparer les composants par la suite. On y ajoute une failbe quantité d'acétone, dans le but de nettoyer les câbles, de dissoudre les éventuelles traces d'autres produits. Puis, le broyat est séparé par différence de densité dans une solution, et les deux fractions se retrouvent séparés. on peut les récupérer et les revendre sans problème.
Économie du projet
- Clients et bénéficiaires: nos clients seront principalement des industriels qui recherchent l'achat de cuivre (recyclé) 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, une cuve de séparation, une quantité de sucre, d'eau et d'acétone (qui sera 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 peu d'étapes et d'énergie. Nos étapes sont plus simples : un broyage fin, une agitation dans un faible volume d'acétone, une séparation qui se fait naturellement par gradient de densité, et une récupération/nettoyage simple à réaliser. 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.
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: LPlan technique: L'acétone est-il le solvant idéal pour notre projet? Fonctionne-t-il sur le plastique des câbles électriques?'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. Cet emplacement sera gratuit. En effet, celui-ci donnera une image éco-responsable à l'enseigne. 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
Nous avons pu constater au cours de nos manipulations que l'acétone ne permettait pas de dissoudre le PVC des câbles.
Nous avons choisi de réorienter le projet en ne cherchant pas à solubiliser le PVC mais en le séparant simplement du cuivre (processus qui se fait naturellement en solution sous une faible agitation). Puis, nous séparons ces deux fractions en les mettant dans une solution saturée en sucre (qui possède une densité supérieure à celle du PVC et inférieure à celle du cuivre).
Résultats et Bilan
{mettre plans du broyeur, photos et vidéos de l'expérimentation, calcul des masses}
Nous devions avoir une solution ayant une densité comprise entre 1,6 et 1,7 kg/L .
La concentration maximale atteignable d'une solution en sucre à 20 °c est de environ 2kg/L
Nous nous contentons ici d'une masse de 340 g de sucre dissous dans 20 cL d’eau, ce qui nous procure une densité environ égale à 1.6 kg.L, soit supérieure à la densité du PVC (qui varie entre 1,25 et 1,45) et inférieure à celle du cuivre (qui est supérieure à 8).
Business Model Canvas
=== le BMC : Fichier:Business-Model-Canvas - Google Docs.pdf
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.
Le marché
Le marché que nous visons est double, à savoir celui du recyclage de matériaux pouvant avoir une valeur et de la vente de métal brut (marché qui se développe depuis des décennies et qui augmente encore au fur à mesure que certaines mines se tarissent). Le marché du plastique nous intéresse également, en proposant du plastique recyclé.
La stratégie industrielle
Au lieu de consommer des ressources primaires et de les transformer en émettant une importante pollution, nous préférons recycler et valoriser des matériaux ignorés qui ont encore une valeur importante, avec une méthode qui a l'air der ne pas avoir été trop développée pour le moment
Les moyens (équipe, matériel, prestataires et fournisseurs)
Nos fournisseurs sont les entreprises qui consomment beaucoup de câbles, les points de collecte que nous installerons et les déchetteries. Nous avons besoin de véhicules logistiques pour ramener la matière première jusque notre centre de transformation. Sur place, un système de broyage et une cuve de séparation nous suffiront pour les extractions, puis le métal produit et le plastique pourront être revendus aux industriels. Peu de personnes peuvent faire tourner cette entreprise quand on aura les bonnes machines .
Supports de communication
les arguments du pitch
Aujourd'hui, la gestion des déchets soulève de nombreux problèmes. Le développement du recyclage et du tri est essentiel si on veut réduire les pollutions liées aux déchets.
Nous nous sommes intéressés aux câbles électriques en tout genre, car il est difficile de séparer les plastiques des métaux des câbles sans passer par la combustion. C'est pourquoi nous avons réfléchi à une méthode plus écologique qui permet de récupérer ces matériaux.
De ce fait, nous voulons axer notre communication sur le côté plus écologique, plus responsable de notre projet. C'est ce qui nous différencie des concurrents principaux (ferrailleurs), ce qui fait notre identité. Nous comptons sur cet aspect de notre communication afin de pouvoir, par exemple, installer gratuitement des boîtes de récupération de câbles dans des grandes enseignes. En effet, l'enseigne pourrait associer son nom à notre boîte de récupération afin de se donner une image plus éco-responsable.
De plus, nous voulons par notre communication montrer aux entreprises que notre start-up s'occupe de toutes les étapes de recyclage. Notre objectif est que les entreprises n'ont pas à gérer quoi que ce soit. Nous venons directement récupérer les câbles auprès des entreprises quand elles en ont besoin. Nous gérons également toute la partie de stockage. C'est pourquoi nous devons montrer avec notre communication que nous sommes disponibles et à l'écoute.
Enfin, nous allons expliquer aux entreprises que notre projet est avantageux pour elles, car non seulement, nous leur proposons une méthode qui réduit leur empreinte carbone, mais aussi nous leur donnons une petite compensation financière pour récupérer leurs déchets.
Flyer de présentation
Voir image: Flyer pour bornes en libre-service.
la vidéo de présentation du POC
le support de présentation pour la soutenance
Derniers documents
Partie à compléter pour le 29 septembre 2023.
Bilan Carbone
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.