PJ-MA-55-BU Elaboración de papel a partir de olote del maíz.

El olote es un material que contiene mucha fibra, por eso, y para evitar que sea quemado por su falta de utilidad, liberando CO2,  elaboramos una lámina de olote de 13 centímetros por 24, con características semejantes a las de una hoja de papel, la cual, originalmente es elaborada a partir de la madera, en un proceso industrial contaminante en el cual, aparte de la tala de árboles, la mayoría de la madera obtenida termina siendo desechada, ya que solo la parte fibrosa de esta misma es útil para este proceso. A pesar de eso, este proceso es sencillo de replicar a escala para la elaboración de papel reciclado; se extrae la fibra, se mezcla con agua, se aplana y finalmente, se le aplica calor para secarlo y separar el agua del papel. Por eso, en el proceso de la elaboración de papel a partir del olote del maíz, se aprovechó la gran cantidad de fibra que este posee. Después, se replicó a escala el proceso de elaboración, evitando el uso costoso y contaminante de la elaboración de papel de la madera, la lámina se dejó secar al sol, y aún así, se logró endurecer quedando también moldeable. Al finalizar, el olote consiguió un color crema, a pesar de su color café oscuro inicial, el agua se filtró, y se logró el objetivo planteado al inicio, así evitando un proceso contaminante del papel, y dándole un segundo uso a este material fibroso, que después de su uso se cree inútil

Actualmente, la tala de árboles con el fin de obtener madera para la elaboración de papel sigue siendo un grave problema, a pesar de que a lo largo de los años, se han propuesto varias alternativas para disminuir el uso de la madera en la fabricación de papel, por ejemplo, el papel reciclado que se fabrica a partir de hojas de papel ya usadas, o papel a partir de hojas secas.

Desde hace mucho tiempo, la humanidad ha usado, y seguirá usando el papel para comunicarse entre sí, y registrar sus conocimientos. Esto ha causado que, por la alta demanda del papel, las grandes industrias se dediquen a la tala, sin importar el daño que están generando, que a la larga, sea un principal problema para nosotros, ya que, según una revista sobre deforestación, publicada por National Geographic el 17 de Marzo del 2023, “ Quedan solamente ocho años para alcanzar las metas globales de detener y revertir la deforestación antes de 2030. Aunque a pesar de las claras señales, ninguno de los indicadores globales va por buen camino para alcanzar las metas para 2030 de detener la pérdida y degradación de bosques y restaurar 350 millones de hectáreas de paisajes forestales”.

El papel es un objeto de uso cotidiano, y aunque su proceso puede variar, generalmente todos los papeles se fabrican con fibra de celulosa de la madera, la cual se obtiene al cortar árboles, eliminar las ramas para dejar el tronco principal, la corteza y extraer las fibras vegetales. Estas fibras se transforman en una pasta, que dará origen a las hojas de papel. La pasta obtenida debe ser lavada, filtrada y secada para llegar al proceso de blanqueamiento, que dará el color deseado. Posteriormente se deja secar y que libere el agua que contiene. Tras este proceso el papel se encuentra prácticamente listo, solo falta pasarlo por unos rodillos fríos que le darán su acabado final, especialmente si tendrán algún tipo de brillo. Posteriormente se realiza un proceso de bobinado y se transporta para cortarlo al tamaño que se requiera, para posteriormente empaquetarlo.

Sin embargo, la industria papelera está situada dentro de las que más contaminan y las que más recursos consumen. Todos los procesos asociados a la producción, distribución y consumo de papel generan contaminación del suelo, del agua y del aire. Ya que la principal fuente de materia prima para producir papel son los bosques. Es necesario extraer la fibra de celulosa que se encuentra en la madera de los árboles, lo que implica su tala y la deforestación de los pulmones vegetales de la Tierra. Aproximadamente, el 40% de la madera talada destinada a aplicaciones industriales pertenece a la fabricación de papel.

También es necesario recalcar que, en los procesos de producción se contaminan mares, ríos y lagos porque en gran medida se utiliza peróxido de hidrógeno, cloro y otras sustancias químicas, que se liberan junto a los efluentes residuales que suelen contener fenoles, furanos y dioxinas; todas estas sustancias afectan de forma negativa a la calidad del agua, poniendo en riesgo a animales, plantas y personas.

En la fabricación y distribución también se utilizan combustibles fósiles para producir energía y calor, lo que provoca dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre. Además, aún en su proceso de degradación sigue produciendo metano.

Por lo tanto, en todo el proceso hay una cantidad muy elevada de gases de efecto invernadero perjudiciales para la salud de las personas, de los animales y del planeta, contaminando el aire, el suelo y el agua y además contribuyendo a la lluvia ácida, el calentamiento global y por consecuencia, al cambio climático.

Pero, para eso es necesario empezar a producir papel reciclado, ya que este permite dar una segunda vida a este material compuesto por celulosa en forma de fibra procedente principalmente de la madera de los árboles. Tras un proceso, vuelve a ser útil de múltiples formas a la vez que contribuye con el mantenimiento del medioambiente.

Esto con el fin de hacer del planeta un lugar más sostenible, y en línea del Objetivo de Desarrollo sostenible número 12 establecido por las Naciones Unidas, son varios los motivos por los que es clave reciclar y reutilizar un material como el papel y el cartón. Entre las metas del objetivo ‘Producción y consumo responsables’, están el lograr la gestión sostenible de los recursos naturales de aquí a 2030 o reducir considerablemente la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado y reutilización.

El olote del maíz (Zea mays) se encuentra entre las fuentes de recursos no maderables con un alto contenido de xilanas, por lo que ha sido considerado de interés como fuente alternativa de diferentes compuestos químicos de interés comercial o industrial, entre otras fuentes de biomasa. El olote es un residuo o subproducto agrícola que se genera en grandes cantidades en el proceso de separación del grano de la mazorca y se estim que por cada tonelada de maíz se obtienen 170 kg de olote.

Y justo por eso, es importante hacer énfasis en el término residuo, ya que hace alusión a aquellas materias originadas en las actividades de producción y consumo que no han alcanzado, en el contexto en que se producen, ningún valor económico; ello puede deberse tanto a la falta de tecnología adecuada para su transformación y aprovechamiento, así como a la existencia de un limitado mercado para los productos recuperados. De datos recientes sobre la producción mundial de maíz en el 2010 (844 millones de toneladas) puede estimarse que se generan alrededor de 144 millones de toneladas de olote por año. 

En este sentido, el uso o aplicación química del olote ha estado muy restringido debido a la dificultad que existe para acceder a sus componentes e incompleta caracterización química, así como la valoración de sus principales productos. Estos aspectos han limitado su utilización y conducido a la quema del olote como recurso o al esparcimiento de sus residuos a la intemperie, generando un problema de contaminación ambiental.

Y en conjunto, las dos situaciones, tanto como la de la quema del olote, como la tala de árboles excesiva para la obtención del papel, generan un problema de contaminación ambiental,pero, también, puede haber distintas alternativas, como lo es la elaboración de papel reciclado,que es aquel que proviene de materiales reciclados, en lugar de pulpa de madera virgen. Permitiendo dar una segunda vida a este material, que, tras un proceso, vuelve a ser útil de múltiples formas, a la vez que contribuye con el mantenimiento del medio ambiente.

Pero a pesar de esto, hay algunos otros tipos de papel que no pueden ser reciclados, como el papel encerado, ya que lo que principalmente se reutiliza es celulosa, ya que no todos los tipos de papel están compuestos por ella. Y, al olote se les puede hacer otro tratamiento, que no sea quemarlo,  para obtener la celulosa del olote, y es justo esa celulosa que puede ser reutilizada para elaboración de papel.

Y, para elaborarlo, se usa un procedimiento no muy diferente al del papel normal, ya que las fibras de celulosa -vírgenes o recicladas- se mezclan con agua en un gran recipiente, y esa mezcla pasa a la máquina papelera. En la máquina, la mezcla de agua y fibras se coloca sobre una larga banda conducida por rodillos. Después, se va retirando el agua por varios procedimientos: gravedad, vacío, presión y secado. 

Y finalmente obtenemos una enorme hoja de papel, solo que en lugar de ser una hoja de celulosa de madera, es de celulosa de olote, y para evitar el uso de la máquina papelera, se puede usar un pegamento común, ya que, se puede disolver en el agua antes de mezclarla con el olote, y este mismo ayuda al durante el proceso de secado que consiste básicamente en poner la hoja al sol sobre un bastidor en un contenedor, para que el agua se termine por filtrar. Con el pegamento, la hoja de olote, queda más firme, evitando que se agriete con facilidad.

Elaborar papel de olote de maíz.

La elaboración de papel a partir de olote es una alternativa para darle un uso diferente a un material que suele ser desechado, esto debido a su composición la cual contiene celulosa y otros elementos que podemos utilizar para la elaboración de papel y podría ser sustituto de la madera.

Al año se desechan alrededor de 150,020 toneladas las cuales son quemados o desechados con otros métodos que afectan al medio ambiente, darle este uso al olote puede contribuir a la tala de árboles para su uso en la fabricación de papel, anualmente se talan alrededor de 15 millones de árboles para la fabricación de papel.

El papel es un material fundamental para los humanos ya que lo usan para comunicarse y registrar sus conocimientos y otras actividades varias, esto ha llevado a que se tale una cantidad masiva de árboles, al año se fabrican alrededor de 408.6 millones de toneladas de papel aunque a comparación de años anteriores se ha reducido su consumo, este sigue siendo demasiado, tan solo en México se desperdician 2.5 toneladas de papel y en el mundo alrededor de 400 millones de toneladas de las cuales solo 57.1 millones son reciclados esto no es ni el 15% del papel desechado también es uno de los mayores contaminantes tanto del agua como del aire y es uno de los mayores emisores de gases efecto invernadero emitiendo alrededor de 3.3 kg de Co2 por cada kilo de papel.

Aunque se ha planteado muchas soluciones al problema de la tala de árboles para la fabricación de papel ninguna ha sido realmente efectiva ya que tan solo representan un pequeño porcentaje del papel que es usado o desechado anualmente a nivel global, es por esta razón que se necesita encontrar una solución ya que el exceso de tala de  árboles podría llevarnos a problemas mayores y en algún momento a un punto de no retorno.

      Materiales                     

• 100g de olote.
• Bastidor de 13 cm x 24 cm.
• 150 mililitros de agua.                           
• Pegamento Blanco 25 ml.
• Licuadora.                                               
• Contenedor de 13 cm x 24 cm

Procedimiento

1.-Disolver 25 ml de pegamento blanco en 150 ml de agua.

2.-Agregar 100 g de olote a la licuadora progresivamente.

3.-Agregar la mezcla previamente preparada a la licuadora.

4.-Licuar hasta obtener una mezcla pastosa.

5.-Poner el bastidor sobre el contenedor.

6.-Verter la mezcla sobre el bastidor y expandir uniformemente, retirando el exceso.

7.-Dejar secar al sol.

8.-Retirar cuidadosamente la hoja del bastidor.

Obtuvimos, después de toda la metodología una lamina de olote, al inicio del proceso de secado tenía una consistencia acuosa y un color café obscuro, a pesar de eso, el color cambió a un café mucho más claro, color crema, endureciendose exitosamente en una lámina de 13×24 de textura algo rasposa e irregular por los pocos pedazos de olote que no se trituraron y por la filtración del agua restante.

En una aproximacion el costo total del producto es $25 ya que el olote al ser un residuo, no hubo costo alguno por el.

El papel es un producto tan cotidiano que su producción implica grandes talas de árboles lo cual implica obtener la madera de los árboles, pero durante este proceso la mayor parte de esta se termina desechando.

Por otra parte en el consumo de maíz queda un residuo que generalmente es quemado por su falta de utilidad. el olote.Y al quemarse genera mas CO2.

Por eso, es importante darle un uso al olote, aprovechando sus características fibrosas para reemplazar el proceso de extracción d la fibra de la madera, con el fin de obtener una lámina de olote evitando los problemas que este conlleva.

La importancia del papel en la vida de nuestra especie siempre ha sido notable desde la escritura china hasta nuestros días por eso, su extracción es indispensable pero por sobre todo está siendo dañina para el mundo a largo plazo debido a la tala y desperdicio de madera y la emisión de CO2, debido a eso, se han propuesto diversas maneras de aportar a evitarlas, como el uso de papel reciclado. 

Más, el olote es considerado material basura, usualmente quemado, pero muy fibroso, fibra que se puede usar para reemplazar la fibra de la madera para el papel.

Así obteniendo una lámina de olote moldeable, pero firme, dándole uso así a un material que después de su uso, se cree inutil.

Impacto ambiental de la industria papelera | Sphere. (s. f.). https://www.sphere-spain.es/impacto-ambiental-de-la-industria-papelera#:~:text=En%20los%20procesos%20de%20producci%C3%B3n,contener%20fenoles%2C%20furanos%20y%20dioxinas.

Blanco, T. A. (2023, 19 diciembre). ¿Qué es el papel reciclado y cuál es el proceso para reciclarlo? BBVA NOTICIAS. https://www.bbva.com/es/sostenibilidad/que-es-el-papel-reciclado-y-cual-es-el-proceso-para-reciclarlo.

Córdoba, J. A. (s. f.). Caracterización y valoración química del Olote: degradación hidrotérmica bajo condiciones subcríticas. https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-59432013000300004