Conception d’une machine « écolo » de recyclage de sacs de substrats avec le lycée Vauvenargues
Tous les ans, les élèves en 2ème année de BTS CRSA (conception et réalisation de systèmes automatiques ) du lycée Vauvenargues d’Aix en Provence doivent présenter un projet de fin d’études afin de valider leur BTS. Ce projet doit être réalisé en partenariat avec un industriel de la région.
Cette année, c’est l’entreprise CALDOR, implantée depuis 25 ans sur Aix en Provence et spécialisée dans la chaudronnerie industrielle et les solutions thermiques innovantes, qui a fait appel aux étudiants pour concevoir une nouvelle machine brevetée.
Un besoin écologique
Dans le cadre de ses services en chauffage de serres agricoles, Caldor travaille avec différents producteurs de fraises et tomates hors sol sous serres.
Ces cultures sont produites dans des sacs de substrats à base de fibre de coco ou de tourbes. Ces sacs en matière plastique, sont retirés en fin de récolte et ne sont pas réutilisables.
La problématique : quel retraitement des sacs plastiques après la récolte ?
A ce jour, les agriculteurs se débarrassent de ces sacs avec les solutions suivantes :
1) Très rarement, ils manutentionnent et ouvrent manuellement chaque sac avec un cutter ce qui est très long et entraine des coûts de main d’oeuvre très importants avec, en plus, des risques de blessures.
2) Ils stockent ces sacs aux abords des serres en attendant une solution.
3) Ils avaient souvent l’habitude d’incinérer ces monticules de sacs mais cette pratique est aujourd’hui formellement interdite.
Mr Nicolet, directeur commercial de Caldor, a donc été sollicité par de nombreux agriculteurs afin de trouver une solution pour valoriser ces sacs de substrat.
CALDOR souhaite donc créer une machine de recyclage qui permettra dans un temps record de facilement traiter ces sacs plastiques à un coût raisonnable pour les producteurs maraichers.
Le projet : une machine de recyclage pour valoriser les sacs plastiques
Le projet est de réaliser une machine, basée sur le principe du convoyeur, permettant de découper les sacs, séparer le substrat du plastique, et réutiliser le substrat comme terreau, tout en récupérant le plastique de l’autre, dans le but de le recycler.
Une organisation minutieuse pour des étudiants motivés
L’enjeu des 24 étudiants était d’élaborer entièrement la machine en l’espace de 9 mois, de la conception 3D à la fabrication des éléments et qu’elle soit prête à être utilisée, voir distribuée en juin 2018.
L’an dernier, un élève en 1ere année du BTS CRSA avait intégré l’entreprise Caldor en stage de 3 mois, afin d’effectuer une pré-études et un chiffrage de ce projet.
Dès la rentrée 2017, c’est sous la tutelle et les conseils de leur trois professeurs techniques, Mrs Guyon, Smith et Moriere, que les 24 concepteurs en herbe, se sont attribués des tâches respectives très définies, dans la conception du prototype.
Ce projet est un ensemble de plusieurs unités qui devront fonctionner simultanément afin d’obtenir le résultat souhaité.
On peut décomposer ce projet en 7 grandes unités qui ont chacune des spécificités et les prototypes de ces unités ont été étudiées, réalisées et essayées puis assemblées sur une remorque mobile et testées en conditions réelles.
Ces 7 unités sont :
- Un premier module d’alimentation en sacs
- Un module d’effeuillage
- Un module de découpe des sacs
- Un module de séparation des plastiques et des terreaux
- Un module de transfert des plastiques
- Un module de compactage des plastiques
- Un module d’évacuation des terreaux vers une benne
Une mise en situation professionnelle pour les étudiants
Cette année, c’est la première fois que les élèves réalisent un prototype d’une machine qui n’existe pas encore sur le marché.
En effet, les étudiants ont déjà reproduit des robots, ou des machines déjà existantes. L’an dernier les étudiants CRSA avaient fabriqué une machine-convoyeur pour laver les carreaux et l’année précédente une machine fabricant des fines tuiles en chocolat.
Pour Bruno Guyon, professeur d’automatisme de la classe, « ce projet a permis aux élèves de se responsabiliser car ils ne sont plus des élèves répondants seulement à un exercice mais ils se retrouvent face à la demande d’un industriel. Cela les confronte à la réalité du milieu professionnel ».
Encadrés également par les ingénieurs de Caldor, et par Mr Nicolet, les éleves ont du apprendre à gérer les approvisionnements nécessaires, à s’adapter aux modifications au cours du développement de la machine et à faire preuve de réactivité.
Malgré le manque de temps pour finaliser les derniers essais, la machine de recyclage de sacs de substrats a pu être présentée en fonctionnement pour la soutenance du projet des élèves , et pour la présentation officielle le 21 juin dernier, au quelle étaient conviés la famille des étudiants, ainsi que les dirigeants de Caldor.
Il aura quand même fallu près de 400 heures par élève pour l’étude et l’élaboration de ce projet.
A venir :
Des partenaires industriels sont déjà interessés par cette machine.
L’entreprise Premier tech, leader nord américain en production et distribution de substrats de culture à base de tourbe de sphaigne étaient conviés à la présentation officielle de « la machine à coco ». Ils ont émis beaucoup d’interêt pour ce prototype, présentant une très bonne découpe du sac et une séparation entre le plastique et le substrat très satisfaisante.
La machine est peu bruyante et n’émet que très peu de poussière. Ces essais seront à réaliser sur du substrat plus vert pour voir si la matière est aussi facile à se déssacher.
Mr et Mme Nicolet, gérants de Caldor, sont satisfaits de cette réalisation de projet en collaboration avec les BTS CRSA. « Il était compliqué de trouver le temps en interne pour mener à bien la conception de cette machine, de bout en bout », témoigne Mr Nicolet, lui-même issu d’un BTS technique au lycée Vauvenargues.
« Les étudiants CRSA, menés grandement par leur chef de projet Camille Bauchet, ont montré une bonne implication et un sérieux, qui ont permis de réaliser la machine avec succès », nous confie Mme Nicolet. Caldor envisage même une nouvelle collaboration avec le lycée aixois.
Quelques éléments seront à réétudier par le bureau d’études de Caldor et à modifier pour optimiser la machine afin de l’adapter au mieux à l’utilisation des agriculteurs avant sa commercialisation.
Rendez-vous en 2019 pour la suite de cette machine écolo !
