Ciencias de los materiales

PP – 285 – CM Bioplástico a base de almidón de maíz.

  • Categoría: Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)
  • Área de participación: Ciencias de los materiales
  • Asesor: Monica Romero Jimenez
  • Autor: Natalia Roldan Moreno ()

Resumen

Los Plásticos Biodegradables pueden ser fabricados a partir de recursos renovables, tanto de origen animal como vegetal, o recursos fósiles. Es la estructura química lo que hace a un polímero biodegradable, lo diferencia de un polímero convencional, y permite que pueda ser destruido por microorganismos, como hongos y bacterias . Una alternativa ecológica a los plásticos convencionales con múltiples ventajas para las personas y el medio ambiente. Plásticos La difícil biodegradabilidad de los plásticos (derivados del petroleo), han llegado a convertirse en un problema generando daños al planeta desde el proceso de su fabricación como los gases que emiten las petroleras y las diferentes fabricas productoras de este, además estos al ser la base de la mayoría de productos de consumo hace que se genere en altas cantidades y se convierten en residuos de difícil degradación ya que pueden tardar entre 100-1000 años.

Pregunta de Investigación

¿SE PUEDE ELABORAR UN BIOPLÁSTICO A BASE DE ALMIDÓN?

Planteamiento del Problema

En la sociedad actual se utilizan plásticos en todo tipo de envases y objetos, generando gran cantidad de residuos que se desechan en el medio. Esto unido a que es un material que tarda mucho tiempo en degradarse, lo convierte en un gran problema para el medio ambiente.

Antecedentes

Históricamente, los primeros materiales bioplásticos utilizados industrialmente por el hombre eran de origen natural.

Antes de dominar los monómeros procedentes del refinado del petróleo a partir de la década de 1930, muchos objetos cotidianos se fabricaban con polímeros de origen biológico.

Los recursos utilizados eran entonces el caucho natural (descubierto en el siglo XVIII), la celulosa con la Parkesina, elCeluloide o incluso el Celofán a finales del siglo XIX y principios del XX o también los componentes lácteos como la caseína que condujeron a la fabricación de la Galatita en 1897.

Decenas de años más tarde, en 1947, el Rilsan (o Poliamida 11) fue el primer bioplástico técnico que se introdujo en el mercado, avalado por sus excelentes propiedades mecánicas y de resistencia química.

A partir de los años 90, le siguieron los bioplásticos más conocidos en la actualidad como el PLA, los PHAs y los almidones plastificados, que se beneficiaron de los rápidos avances en el sector de la química verde y la química blanca para la utilización de biomasa (almidón, azúcares, celulosa, etc.).

Además de los nuevos polímeros de origen biológico y/o biodegradables que emergen regularmente como el PEF, los principales cambios se basan en la diversificación de los recursos utilizados para producir estos materiales, con la mayor parte del los esfuerzos volcados en el aprovechamiento de coproductos o residuos de diferentes biomasas.

de estireno/acrilonitrilo con acrilonitrilo/butadieno generaron como resultado el ABS.

Sus orígenes se remontan a 1926, cuando científicos del Instituto Pasteur de Francia lograron producir poliéster a partir de la bacteria Bacillus megaterium. Sin embargo, el auge de la producción de productos derivados del petróleo relegó al olvido a estos materiales, y no fue hasta 1973, en plena crisis petrolera, cuando se volvió a recuperar la idea de sustitutos plásticos que no dependieran del “oro negro” y que fueran más ecológicos. Hoy en día casi todo los productos que compramos, vienen envasados o envueltos en plástico. Estos plásticos generalmente son sintéticos, fabricados por polimerización de compuestos derivados del petróleo, y no son biodegradables. El plástico convencional cuando se desecha permanece en el ambiente durante décadas y en muchos casos es imposible recogerlo. Obstruyendo alcantarillas y drenajes, matando animales en la tierra, ríos y océanos, y desfigurando calles, playas y paisajes. Entre las prácticas actuales para el manejo de los desechos plásticos incluyen la incineración, el uso como rellenos sanitarios y el reciclaje. Sin embargo la capacidad de los incineradores es insuficiente la emisión de gases generada en su práctica es altamente contaminante y se está gestando una crisis sanitaria por la saturación de los depósitos. El reciclaje, aunque juega un papel importante en el manejo de los desechos, nunca alcanzará a manejar todos los desperdicios de plástico que se producen y además requiere de un manejo adicional de los desechos el cual incrementa el costo en un alto porcentaje.

 

Hoy en día, algo de lo que no se deja de hablar, es sobre el cuidado del medio ambiente, el calentamiento global, exceso de contaminación en el aire, contaminación de ríos, lagos etc., cuando se escucha hablar sobre ese tema tan importante nos preocupamos tanto por el cuidado del planeta ya que es un tema que interesa a todo el mundo. Pero la realidad es otra, según decimos preocuparnos tanto por el cuidado de nuestro planeta, hasta llegamos a decir que tenemos una conciencia ambiental, pero la realidad es otra, ¡no dejamos de contaminar ni un solo día!, y se pueden preguntar ¿Cómo es eso posible? Si separan su basura, no desperdician agua, han cambiado sus lámparas convencionales por unas ahorradoras, algunos otros pudieron adquirir un calentador solar etc., muchísimas cosas que podemos mencionar, pero, si hacen cosas como las que mencionamos ¿Cómo es que contaminan a diario?, se han puesto a pensar ¿Qué pasa con los envases de su shampoo, gel, agua, refresco, y las bolsas que les dan al ir de compras al súper?, para comenzar están hechas de plástico, las tiramos en contenedores que dicen “deposite solo plásticos” y ya nos ponemos felices porque ayudamos al planeta, pero la realidad es que si ayudamos, pero a contaminar más de lo que ya está nuestro pobre planeta, si somos 100 millones de habitantes en México y por lo menos desechamos diario una bolsa de plástico o una botella del mismo material, lo que no sabemos es cuánto tarda en degradarse, la bolsa 100 años y la botella puede llegar hacerlo hasta en 1000, de esta manera estamos contaminando a diario. Ahora si diario desechamos un producto echo de plástico, al año ¿Cuánto plástico en total desechamos?, ahora, al año ¿Cuánto plástico desecha nuestra familia?, y ¿Cuánto desechara nuestra comunidad entera en un año?, peor aún ¿el país, el mundo?

El año pasado México produjo 4.6 millones de toneladas métricas de plástico y como consecuencia lanzo a la atmosfera 24 000 toneladas de dióxido de carbono, al adquirir productos  en los que los envases son hechos de plástico y desecharlos, inconscientemente estamos contaminando al planeta. Entonces ahora la pregunta es ¿Qué se puede hacer ante esta situación?, pues bien gracias a la bioingeniería se han creado “bioplásticos o plásticos verdes” que son 100% degradables, su tiempo de degradación no tarda más de un año, están hechas a partir de resinas vegetales, contaminan 85% menos que el plástico convencional, por consiguiente este nuevo producto parece ser la mejor alternativa para dejar de contaminar tanto al planeta.

Pero los bioplásticos como cualquier otra cosa tienen sus pros y sus contras, por la tanto se han vuelto un tema de mucha polémica y es por eso que nos dimos a la tarea de desarrollar esta investigación, en el cual analizaremos sus ventajas y desventajas de este nuevo producto, así como su aplicación al mismo tiempo concluir y dar a conocer que los bioplásticos son la mejor alternativa para suplir a los plásticos convencionales en el mercado global, al mismo tiempo cuidar y contaminar menos al planeta.

Existe una combinación de factores que está impulsando la utilización de plásticos biodegradables. Entre estos están:

·         El alto precio de las resinas derivadas del petróleo.

·         La creciente conciencia de los consumidores sobre la necesidad de proteger el medio ambiente.

·         La madurez tecnológica ya alcanzada en la generación de productos de alto desempeño con estas resinas.

Esto explica por qué en los últimos cinco años los proveedores de envases han lanzado al mercado envases de plásticos biodegradables, fabricados a partir de diversas plantas, especialmente maíz, confiados en que la demanda responderá positivamente a sus ofertas. Debido al incremento en precio que desde el 2005 tuvieron las resinas convencionales, de entre el 30 y el 80%, muchas empresas se inclinaron por buscar alternativas. Algunos plásticos biodegradables han desarrollado un nivel de madurez que les permite ser competitivos; la brecha en precio que los separaba de las resinas comunes se ha disminuido considerablemente, y materias primas como la caña de azúcar y el almidón son actualmente más económicas que el petróleo. La productividad y la competitividad tienden a aumentar en la perspectiva a largo plazo, y ya se evidencian las primeras aplicaciones concretas y masivas para estos polímeros. Los plásticos biodegradables pueden ser fabricados a partir de recursos renovables de origen animal o vegetal, o de recursos fósiles. Las materias primas más comunes son el PLA (ácido poliláctico), y los PHA, (poli-hidroxi-alcanoatos).

Aunque las cifras no son oficiales, se estima que el mercado actual de biopolímeros está alrededor de las 300.000 toneladas al año (base 2007), de mantenerse el crecimiento continuo que se ha producido hasta ahora, la capacidad global necesaria de producción de polímeros biodegradables alcanzaría el millón de toneladas alrededor del año 2010. Ante esta perspectiva.

 

 

 

Objetivo

Desarrollar un proceso casero para la obtención de bioplástico generado a partir de almidón de maíz.

 

  • Concientizar a las personas del daño que ocasiona el plástico convencional al medio ambiente.
  • Dar a conocer los diferentes beneficios que nos brinda el bioplástico.

Justificación

El motivo por el que elegí este proyecto es porque en la actualidad consumimos muchos materiales a base de poliestireno, el cual tarda mucho tiempo en degradarse y esto afecta demasiado a nuestro planeta. Es por eso que decidí buscar alternativas en donde podamos ayudar a nuestro planeta y también a nosotros mismos.

 

Disminuir la contaminación ambiental es una de las búsquedas que nos ha llevado a tratar de encontrar nuevas formas de fabricación de productos que sean favorables al medio ambiente y no perjudicial para este. Es por esto que debemos reemplazar el plástico convencional el cual tiene una descomposición lenta por un plástico que tenga una biodegradación más rápida y haga un menor daño al medio ambiente. Para desarrollar este proyecto se han encontrado varias investigaciones del procesamiento del almidón, logrando un producto plástico natural; por medio de la polimerización. El plástico tradicional está compuesto por un polímero denominado polietileno, sintetizado a partir del petróleo por la industria petroquímica.

Hipótesis

Si elaboramos bioplástico a base de almidón de maíz se degradará en un tiempo menor al de aquellos producidos con combustibles fósiles, además su consistencia variará con respecto a la proporción de los materiales que en su desarrollo se emplean.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales

  • Vinagre
  • Agua
  • Colorante vegetal
  • Glicerina
  • Maizena
  • Papel encerado
  • Recipiente de alumino

Procedimiento

Se añaden en un recipiente:

  1. 16 cucharadas de agua.
  1. 16 cucharadas de vinagre.
  2. 4 cucharadas de maizena.
  3. 4 cucharadas de glicerina.
  4. Gotas de colorante vegetal.

Posteriormente se mezcla todos los ingredientes y se pone a fuego lento hasta obtener una mezcla espesa.

Galería Método

Resultados

Se logro un bioplástico a base del almidón de maíz el cual ayuda al medio ambiente y cumple con la función que se pretendía.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

En este proyecto aprendí más sobre la importancia de crear otros productos a base de otros materiales, que ayuden al medio ambiente y que todos deberíamos de aportar algo para disminuir la contaminación que afecta gravemente a nuestro planeta. Podemos concluir que nuestro trabajo fue satisfactorio; ya que logramos determinar que a partir del almidón de maíz podemos obtener un polímero capaz de degradarse en un menor tiempo.

Bibliografía

https://twenergy.com/a/como-fabricar-bioplasticos-en-casa-2184

https://prezi.com/ytvsm8unqhr0/bioplastico-elaborado-a-partir-del-almidon-de-maiz/

https://www.itca.edu.sv/wp-content/themes/elaniin-itca/docs/2015-Obtencion-de-un-polimero-biodegradable.pdf



PP – 285 – CM Bioplástico a base de almidón de maíz.

Summary

Research Question

CAN A STARCH-BASED BIOPLASTIC BE PREPARED?

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography