Ciencias de los materiales

PJ-CM-26-MA Plato biodegradable a base de frutas y verduras.

Producción y consumo responsables

Asesor: MARISA CALLE MONROY

Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)

Oscar Miguel Castro Luna[3° Tikal], Luis Ernesto García Ramírez[3° Tikal], Yoana Elizabeth Marquez Vizcarra[3° Tikal]

Resumen

Hoy en día por lo que menos nos preocupamos es en cuidar nuestro medio ambiente y cotidianamente utilizamos materiales que afectan nuestro ecosistema, por ello usar materiales alternos representa una opción ecología frente materiales contaminantes. En la actualidad existen alternativas de productos desechables para sustituir materiales que tardan cientos de años en descomponerse, el impacto ambiental asociado a los residuos plásticos,especialmente los de un solo uso, radica en su baja biodegradabilidad. Para el desarrollo de esté proyecto, se indaga en los antecedentes de estudios enfocados en la producción de bioplásticos a base de materias primas orgánicas y en la situación actual de la contaminación provocada por los residuos de plásticos desechables descartables generados por la adquisición desmedida de estos. Posterior a ello, realizamos una encuesta a través de la cual se validaron los factores que inciden en la decisión de los consumidores al elegir y comprar productos desechables plásticos y no productos biodegradables amigables con el medio ambiente. En esta investigación se concluyó, que hay un conocimiento sobre el impacto que causa el consumo de productos desechables plásticos en el medio ambiente y que para que haya un cambio en la elección y preferencia por envases biodegradables hace falta generar más conciencia y cultura ambiental, al igual de informar a la sociedad de las consecuencias de utilizar productos no amigables con el medioambiente y los beneficios de usar envases biodegradables. Los platos biodegradables, al producirse con materiales orgánicos, no dejan rastro al descomponerse gracias a los procesos de la naturaleza.

Pregunta de Investigación

¿Cómo elaborar una vajilla biodegradable con cáscaras de frutas y verduras?

Planteamiento del Problema

Actualmente la contaminación del medio ambiente ha generado grandes afectaciones visibles en todo el mundo, los principales contaminantes son los plásticos, los cuales requieren  de una amplia cantidad de tiempo para degradarse, causando una gran cantidad de contaminación. Además alrededor del mundo son muy pocas las empresas para gestionar y controlar la problemática de los desechos. En la sociedad actual y a nivel mundial hay un consumo irresponsable de productos plásticos sin tomar en cuenta las consecuencias tanto después de su uso como la dispo  

Antecedentes

En México, más de 10 mil toneladas de alimentos se desperdician anualmente, lo que representa el 37% de la producción agropecuaria, según Genaro Aguilar Gutiérrez, secretario del Grupo Técnico de Pérdidas y Merma de Alimentos de la Cruzada Nacional Contra el Hambre. Las pérdidas y mermas tienen un costo de más de 100 mil millones de pesos, afectando económicamente y socialmente al país. Si se recuperaran, estos alimentos podrían alimentar a los 7.4 millones de personas en pobreza extrema durante semanas. Las cifras detallan el desperdicio en diferentes alimentos, destacando la necesidad de minimizar las pérdidas post-cosecha. A nivel mundial, se pierde o desperdicia una tercera parte de la producción de alimentos, con Europa y Estados Unidos liderando en desperdicio per cápita. La FAO destaca la importancia de educar a los consumidores y mejorar la infraestructura para abordar este problema global. En México se consumen 125 mil toneladas al año de UNICEL, tarda hasta 1,500 años en degradarse, sin embargo, al degradarse contamina el agua y el aire, provocando desequilibrios en los ecosistemas. Además, cuando el UNICEL se calienta libera sustancias como las dioxinas que causan envenenamiento y cáncer. Como ya bien mencionamos gracias a los avances tecnológicos, las alternativas a los desechables de UNICEL y PET son los desechables biodegradables y/o compostables hechos a base de plantas como el maíz, la caña, el trigo, la papa y hasta de nopal. Los desechables hechos a base de plantas (biopolímeros) son 100% ecológicos, biodegradables y en algunos casos compostables, es decir, están hechos de materia orgánica que se descompone y se reintegra al medio ambiente sin dejar residuos tóxicos gracias a que los microorganismos se alimentan de los productos logrando integrarlos a la naturaleza.En la década de 1970 el plástico comenzó a utilizarse por un gran número de industrias, por lo que poco a poco se posicionó como la materia prima que más se buscaba en todo el mundo. Desde entonces sirve para hacer botellas, bolsas, tubos, juguetes, envases, platos, cucharas, vasos y otros objetos de usos específicos como las jeringas. Por supuesto que los objetos mencionados anteriormente tienen una utilidad en la vida cotidiana; sin embargo, con el paso de los años su presencia aumentó y esto comenzó a tener efectos negativos en la conservación del medio ambiente, ya que se hacen con un material que tarda más de 100 años en degradarse. Así que para entender qué son los platos con características biodegradables, debemos tener en cuenta que los utensilios hechos con plástico son parte de los desechos sólidos que llegan a los océanos, algo alarmante, alrededor de ocho millones de toneladas de plásticos llegan al mar cada año. Los platos biodegradables y algunas características, así que para revertir estas estadísticas, diferentes industrias comenzaron a diseñar objetos cotidianos que fueran eficientes y al mismo tiempo se preocupan por no contaminar al planeta. A partir de este tipo de acciones es como surgieron los platos biodegradables. La fabricación de estos platos se hace utilizando materia prima orgánica, puede ser celulosa, plátano, aceite de soya y hasta semillas de aguacate. Todos estos productos se descomponen en el medio ambiente sin dañarlo porque pueden llegar a convertirse en abono, por lo tanto es un ciclo de vida que no contamina y evita la generación de basura. Otro de los materiales que más se utilizan para crear estos platos es el bagazo de caña, una materia prima natural que los hace resistentes y funcionales. Al emplear este tipo de insumos en su fabricación, se logra una descomposición más rápida, pues en ella intervienen organismos como los hongos y factores naturales como la humedad. Los platos biodegradables y su importancia ,muchas veces, en fiestas o simplemente por practicidad, los platos de plástico se ocupan en grandes cantidades, lo cual genera una cantidad grande de desperdicios. Por eso, optar por utensilios biodegradables ayudará a generar menos basura y promover un estilo de vida con más atención hacia el cuidado del ambiente. Los platos biodegradables no solamente son importantes porque se degradan en poco tiempo, también porque al estar hechos con materiales naturales, se encuentran libres de residuos tóxicos que podrían dañar la salud, ya que la comida está en contacto con ellos y por lo tanto sería fácil poder ingerir estas sustancias dañinas. Con pequeñas acciones desde casa, se logra avanzar hacia un mayor cuidado del planeta, pues acciones cotidianas como recurrir a un plato biodegradable para comer, representa no sólo la producción de menos basura, también es parte de la conservación de animales y plantas. No son muchas las desventajas que se pueden encontrar de los envases biodegradables, pero también las hay. Algunas de ellas son muy pocos plásticos biodegradables derivados de residuos agrícolas, por lo que un aumento de fabricación a gran escala podría tener un impacto negativo en la disponibilidad de alimentos y causar un aumento de precio de los mismos.Según un estudio de una agencia Alemana de medio ambiente, los plásticos, aunque sean biodegradables, muchas veces no acaban en los sistemas adecuados de compostaje, por lo que son arrojados en basureros, lugares que no tienen las condiciones adecuadas para su descomposición. En Europa no existe una red de recogida de estos materiales ni correcta separación de los mismos, por lo que a los consumidores se les hace muy difícil ver la diferencia entre un plástico normal y uno biodegradable.Los envases biodegradables pueden reciclarse mediante procesos de compostaje que conllevan un gran gasto energético. Esto implica que, si la energía de la planta no es de origen renovable, técnicamente su uso también estaría generando un impacto ambiental. El estudio realizado en nombre de la Agencia Federal de Medio Ambiente concluyó que los plásticos biodegradables utilizados en envases, hechos a partir de fuentes de biomasa renovable, no ofrecen una ventaja ecológica general. La agricultura y procesamiento de las plantas utilizadas en estos envases causan una acidificación del suelo y eutrofización de los cuerpos de agua más severas que la producción de plásticos comunes. Además, generan niveles más altos de emisiones de partículas. Las bolsas bioplásticas ahora comunes en el mercado tampoco ofrecen una ventaja ecológica. Estas son las conclusiones de un estudio encargado para determinar si las disposiciones especiales para envases de plástico biodegradables introducidas por la Ordenanza Alemana de Envases siguen siendo defendibles desde un punto de vista ecológico. Estas disposiciones están programadas para expirar a finales de este año. “En resumen, los envases hechos de los llamados bioplásticos no son mejores para el medio ambiente. El impacto climático de los bioplásticos puede ser mejor, pero son negativos en varias otras áreas ambientales”, dijo Jochen Flasbarth, presidente de la Agencia Federal de Medio Ambiente (UBA). “Los resultados del estudio abogan por poner fin a las regulaciones especiales para este tipo de envases, que incluyen la exención de los minoristas de la obligación de devolución. Además el artículo 16, párrafo 2 de la Ordenanza Alemana de Envases establece disposiciones especiales para los envases de plástico biodegradables con el fin de promover su introducción en el mercado. Los fabricantes y distribuidores de dichos envases están exentos del sistema de devolución de envases existente. Cuando se utilizan como envases de bebidas, también están exentos si el envase está hecho de al menos un 75 por ciento de recursos renovables. Los fabricantes y distribuidores tienen libertad para determinar cómo pueden asegurar de manera más efectiva el mayor índice de reciclaje posible requerido por la ordenanza. Las disposiciones especiales están programadas para expirar el 31 de diciembre de 2012. El objetivo del estudio realizado en nombre de la UBA por el Instituto de Investigación Energética y Ambiental (ifeu) fue determinar si estas disposiciones especiales siguen siendo defendibles desde un punto de vista ambiental. Jochen Flasbarth dijo: “El estudio ha demostrado que las disposiciones especiales para los bioplásticos estipuladas en el artículo 16, párrafo 2 de la Ordenanza de Envases no han tenido éxito. Los resultados del proyecto de investigación sugieren fuertemente que las disposiciones especiales sobre envases hechos de estos plásticos no deben continuar. El artículo 16, párrafo 2 de la Ordenanza Alemana de Envases establece disposiciones especiales para los envases de plástico biodegradables con el fin de promover su introducción en el mercado. Los fabricantes y distribuidores de dichos envases están exentos del sistema de devolución de envases existente. Cuando se utilizan como envases de bebidas, también están exentos si el envase está hecho de al menos un 75 por ciento de recursos renovables. Los fabricantes y distribuidores tienen libertad para determinar cómo pueden asegurar de manera más efectiva el mayor índice de reciclaje posible requerido por la ordenanza. Las disposiciones especiales están programadas para expirar el 31 de diciembre de 2012. El objetivo del estudio realizado en nombre de la UBA por el Instituto de Investigación Energética y Ambiental (ifeu) fue determinar si estas disposiciones especiales siguen siendo defendibles desde un punto de vista ambiental. Jochen Flasbarth dijo: “El estudio ha demostrado que las disposiciones especiales para los bioplásticos estipuladas en el artículo 16, párrafo 2 de la Ordenanza de Envases no han tenido éxito. Los resultados del proyecto de investigación sugieren fuertemente que las disposiciones especiales sobre envases hechos de estos plásticos no deben continuar. Los platos ecológicos y biodegradables son aquellos que se pueden descomponer por acción del entorno. Por tanto, son sostenibles y respetuosos con el medioambiente, y por lo general, son de un solo uso. Están fabricados a partir de elementos 100% naturales y, por ende, biodegradables.  No producen residuos y por tanto al descomponerse no liberan elementos químicos ni gases a la atmósfera, reduciendo así la huella de carbono. Desaparecen rápidamente o son reciclados para volver a ser usados.En cuanto a los sectores que más uso pueden hacer de este tipo de materiales, existen pocas limitaciones. Una de las industrias que más podría salir beneficiada de su uso es la alimentaria, pues como hemos visto, las demandas del consumidor en torno a la sostenibilidad se han incrementado de una manera muy significativa.No obstante, y como punto negativo, se debe tener en cuenta que los envases biodegradables para alimentos tienden a presentar peores características técnicas que las de los envases plásticos elaborados con materiales sostenibles. Algunos ejemplos de ello son que soportan peor el calor y no son capaces de resistir procesos térmicos como la pasteurización, por lo que su uso sigue estando aún algo limitado.

 

Objetivo

Elaborar una vajilla biodegradable a base de cáscaras de frutas y verduras. 

Justificación

Los platos de plástico se ocupan en grandes cantidades, lo cual genera una gran cantidad de desperdicios. Por ello, optar por utensilios biodegradables ayudará a generar menos desechos y promover un estilo de vida con más atención hacia el cuidado del ambiente, no solamente son importantes porque se degradan en poco tiempo, si no también porque al estar hechos con materiales naturales, se encuentran libres de residuos tóxicos que podrían llegar a  dañar la salud, ya que la comida está en contacto con ellos y por lo tanto sería fácil poder ingerir estas sustancias dañinas.

Hipótesis

Si logramos elaborar una vajilla biodegradable con los residuos de las cáscaras de frutas y verduras entonces podremos darle un segundo uso a esos residuos que acaban en la basura

Método (materiales y procedimiento)

Materiales

-500gr de harina de arroz

-350 ml de agua potable

-250 gr de cascaras de fruta de ( piña y naranja )

-Licuadora

-Cuchara de madera

-Moldes de plato

-estufa

-olla pequeña

 

Procedimiento

Paso uno agregamos 500gr de harina arroz y 350ml de agua a una hoya.

Paso dos lo ponemos al fuego y lo hervimos hasta que se tenga una consistencia homogenea.

Paso tres mover constantemente para evitar que se pegue a la hoya.

Paso cuatro retiramos del fuego y dejamos reposar durante 5 min.

Paso cinco mientras la mezcla esta en reposo molemos los 250gr de cascaras.

Paso seis agregaremos las cascaras molidas a la mezcla.

Paso siete mezclamos bien las cascaras junto con la mezcla.

Paso ocho colocamos la masa en un molde de plato y dejamos secar a temperatura ambiente.

Paso nueve retiramos el plato con cuidado del molde.

Galería Método

Resultados

El plato quedó con la consistencia que se esperaba, de 250 gr de cáscaras de frutas obtuvimos un plato de 14.7x 4 deancho, después de ser utilizados nos percatamos que se desintegraron en un lapso de 60 días.

Galería Resultados

Discusión

Al inicio del proyecto intentamos crear el plato, pero este tenía un baja cohesión por lo tanto no fue posible crearlo ya que necesitábamos que fuera resistente, tras algunas investigaciones, decidimos utilizar cáscaras duras y un poco de harina de arroz para que nuestro plato tuviera un consistencia rígida, obteniendo así el resultado que esperábamos.

Conclusiones

Los productos biodegradables ayudan a disminuir lacontaminación, sin embargo siguen generando gases nocivos pero en menor cantidad. Tenemos que seguir buscando un material que no dañe nuestro entorno y que sea útil.

Bibliografía

Gob.mx. (s. f.-b). gob.mx. https://www.gob.mx/
SmartGreen – Desechables Biodegradables. En Smartgreen
cuidamos el medio ambiente con una extensa línea de productos
ecológicos. (s. f.). https://smartgreen.com.mx/
Detengamos el flujo de residuos plásticos. (2020, 10 abril). The
Nature Conservancy.
https://www.nature.org/es-us/que-hacemos/nuestras-prioridades/ci
udades-saludables/detener-residuos-plasticos/#:~:text=La%20pro
ducci%C3%B3n%20e%20incineraci%C3%B3n%20de,infiltran%20
en%20nuestra%20cadena%20alimentaria
Productos Biodegradables | Nestlé A Gusto con la Vida. (s. f.).
https://www.nestleagustoconlavida.com/re/productos-biodegradabl
es#:~:text=Razones%20por%20las%20que%20importa%20usar
%20materiales%20biodegradables&text=No%20producen%20imp
acto%20en%20el,de%20paisajes%20por%20mucho%20tiempo.
EDeca. (2018, 5 diciembre).
https://www.edecasa.com/blog/5-beneficios-de-utilizar-materialesbiodegradables
Informe de la ONU sobre contaminación por plásticos advierte
sobre falsas soluciones y confirma la necesidad de una acción
mundial urgente. (s. f.). UN Environment.
https://www.unep.org/es/noticias-y-reportajes/comunicado-de-pren
sa/informe-de-la-onu-sobre-contaminacion-por-plasticos
Contaminación del medio ambiente | Portal ciudadano del
Gobierno del Estado de México. (s. f.).
https://edomex.gob.mx/medio_ambiente_2021#:~:text=Los%20pla
guicidas%2C%20fertilizantes%20qu%C3%ADmicos%2C%20hidr
ocarburos,introducirse%20en%20la%20cadena%20alimentaria.
Systemadmin_Umwelt. (2012, 10 agosto). Bioplastics not
superior. Umweltbundesamt.
https://www.umweltbundesamt.de/en/press/pressinformation/biopl
astics-not-superior

Summary

Nowadays, what we worry about the least is taking care of our environment and we
use materials that affect our ecosystem on a daily basis, so using alternative
materials represents an ecological option against polluting materials. Currently there
are alternatives of disposable products to replace materials that take hundreds of
years to decompose, the environmental impact associated with plastic waste,
especially single-use waste, lies in its low biodegradability. For the development of
this project, the background of studies focused on the production of bioplastics
based on organic raw materials and the current situation of pollution caused by
disposable plastic waste generated by the excessive acquisition of these are
investigated. Subsequently, we conducted a survey through which the factors that
influence consumers’ decision to choose and buy disposable plastic products and
not biodegradable products that are friendly to the environment were validated. In
this research, it was concluded that there is knowledge about the impact caused by
the consumption of disposable plastic products on the environment and that for there
to be a change in the choice and preference for biodegradable packaging, it is
necessary to generate more environmental awareness and culture, as well as inform
society of the consequences of using products that are not environmentally friendly
and the benefits of using biodegradable packaging. Biodegradable dishes, being
produced with organic materials, leave no trace when decomposing thanks to
nature’s processes.

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography