PJ-EN-248-AG Obtención de bioetanol a partir de cartón corrugado

En este proyecto hablaremos sobre el bioetanol y como puede ser una alternativa al combustible por eso con ayuda del cartón corrugado y con el azúcar que posee deshaciendo y destilando sus azúcares se puede conseguir bioetanol que podría ser una alternativa de la gasolina ordinaria ya que esta contamina 2,32 kg para recorrer tan solo 13 km por lo que el bioetanol es una alternativa viable y revolucionaria ya que con este cambio podríamos bajar 28 % de contaminación en el mundo ya que el bioetanol es un alcohol que no solo podría usarse para sustituir la gasolina si no también lo podríamos usar en otros ámbitos como en la cocina ya que lo podríamos usar para la estufa en otro ámbito donde lo podriamos usar es en las fábricas y etc , Por eso el bioetanol es una posible alternativa de la gasolina ya que solo contamina 0,59 kg en comparación a lo que contamina la gasolina es mucho más recomendable por su menor grado de contaminación con esto no solo evitaría la contaminación sino también evitaría el calentamiento global y de igual forma evitaría la degradación de la atmósfera en cierto grado por lo que en un futuro se podria implementar para la reduccion de la contaminacion ya que no es tan dificil su elavoracion ni costosa ademas su facil elavoracion permitiria que fuera mas rapida y mas facil de trasportar y elaborar por sus materiales a diferencia de la gasolina que es un poco complicada de encontrar

En la actualidad todos los medios de transporte son muy importantes, el problema es que contamina demasiado de 2,32 Kg de CO2 para recorrer unos 13 Km lo que a afectado al medio ambiente, como a la atmósfera que cada año se degrada cada vez más por lo que se busca una alternativa más renovable como el bioetanol ya que contamina 0,59 kg con eso bajaría la contaminación ambiental del mundo en un 28% .

Que es el bioetanol
El bioetanol es un alcohol que se obtiene mediante el proceso de fermentación de determinadas plantas en el cual el azúcar se transforma en alcohol. Por sus características, el bioetanol se puede emplear como combustible y su origen vegetal lo convierte en una fuente de energía renovable y sostenible.
entre el papel kraft, debido a esto el cartón es muy duradero. Aplicando diferentes tratamientos, puede resistir mucho tiempo. Existen resinas que lo impermeabilizan y lo tratan contra hongos.
La rigidez del cartón consiste en la capacidad de mantener su forma al sostener su contenido por uno de sus bordes, pero también es la oposición a la flexión o al doblez cuando se aplica una fuerza en una de sus caras.
Esta propiedad está muy relacionada con el espesor y el gramaje: a mayor espesor, más rigidez; en cuanto al gramaje, depende de la relación entre la superficie y el peso del cartón. Esta cualidad es muy importante para los fabricantes de cajas de cartón, y es estudiada meticulosamente.
El cartón es un material que permite doblarlo y cortarlo de forma sencilla y segura. También permite las impresiones de tinta, y se pueden emplear diferentes disciplinas a la hora de los acabados, lo cual facilita cualquier tipo de decoración externa. Por si esto fuera poco, es también un material muy liviano.
Debido a su estructura, el cartón permite un aislamiento térmico que favorece el ahorro de energía. También es un excelente aislante acústico.
El cartón es 100% reciclable y biodegradable. Su fabricación reduce un 60% la emisión de CO₂ respecto a otros materiales de envasado. Debido a su poco peso, el cartón disminuye el consumo de carburantes a la hora de transportarlo.
La mayor parte del cartón se fabrica con material reciclado. Sin embargo, incluso cuando el cartón no se hace con material reciclado, desde un punto de vista medioambiental es más sostenible que cualquier otra opción de embalaje.
En el plazo de un año, el cartón se ha degradado totalmente en condiciones meteorológicas adversas. Además, el proceso de reciclado se puede llevar a cabo varias veces. Fabricar el cartón con material reciclado no altera su rigidez ni su durabilidad, pero sí que reduce su coste de producción

Que es un azúcar reductor.
Esta reacción se produce en medio alcalino fuerte. Por lo que algunos compuestos no reductores como la fructosa que contiene un grupo cetona, puede encauzar a la forma aldehído dando lugar a un falso positivo. Al reaccionar con monosacáridos se torna verdoso, y si lo hace con disacáridos toma el color del ladrillo.
Por ebullición se decolora el reactivo. Un cc. de reactividad corresponde a 0 ‘005 gr. de glucosa. Sensibilidad 1:500.
¿Cómo es la celulosa vegetal? Es un sólido blanco, inodoro e insípido y es insoluble en agua. La celulosa tiene una estructura fibrosa. Está presente en las paredes celulares junto con otros compuestos orgánicos como la lignina o la pectina. La celulosa se puede disolver con el uso de lo que se conoce como reactivo de Schweizer, una solución química de hidróxido de tetraaminocobre (II). La celulosa está presente en varias formas, que difieren en términos de propiedades físicas y químicas. Es interesante saber que algunos tipos de celulosa, por ejemplo la etilcelulosa, se disuelven en solventes polares y se hinchan en contacto con alcoholes, que las soluciones de metilcelulosa son fuertes agentes espumantes y que las soluciones de carboximetilcelulosa son altamente higroscópicas.
Pancreatin es una combinación de enzimas digestivas (proteínas). Estas enzimas son normalmente producidas por el páncreas y son importantes en la digestión de grasas, proteínas, y azúcares.
Pancreatin se usa para reemplazar las enzimas digestivas cuando el cuerpo no produce lo suficiente. Ciertas condiciones médicas pueden causar esta falta de enzimas, como la fibrosis quística, pancreatitis, el cáncer de páncreas, o la cirugía de páncreas.
Pancreatin también puede usarse para tratar una condición llamada esteatorrea (heces sueltas y con grasa).
Pancreatin puede también usarse para fines no mencionados en esta guía del medicamento.

Para la prueba de azúcares se necesita verter los 2 reactivos en un tubo junto con el experimento,luego se necesita calentar y si la mezcla sale rojo es positivo y si sale azul es negativo-

Hermann Von Fehling descubrió en 1849 una disolución (también denominado reactivo de Fehling o licor de Fehling) que podía utilizar para la determinación de azúcares reductores. Pudiendo identificar la presencia de glucosa o sus derivados (sacarosa, fructosa, etc). Se la denomina prueba de Fehling o ensayo de Fehling.

El principio químico de esta prueba se fundamenta en la reacción de oxidación del cobre y el poder reductor de los azúcares (monosacáridos, polisacáridos, aldehídos y ciertas cetonas).

El grupo carbonilo (>C=O) de los aldehídos (tiene poder reductor) y se oxida a ácido, reduciéndose una sal de cobre a óxido de cobre. La reacción se lleva a cabo en medio alcalino y se forma un precipitado de color rojo que sirve para confirmar la presencia de dichos grupos carbonilos.

Reactivo de Fehling

Se prepara en el momento de su utilización mezclando Fehling A (disolución cúprica) con Fehling B (disolución alcalina de tartrato sódico-potásico) en partes iguales.
Se forma un complejo con el ión cúprico que es reducido por los mismos compuestos que reducían al reactivo de Tollens. Si la reacción es positiva se forma un precipitado rojo de Cu2O.

El reactivo de Fehling lo forman dos disoluciones acuosas: una de sulfato de cobre cristalizado y otra con sal seignette (tartrato mixto de potasio y sodio).
Ambas disoluciones se deben almacenar separadamente y mezclarlas sólo en el momento de su utilización.
Ejemplo de uso

Se emplea para determinar azúcares reductores, y demuestra la presencia de glucosa en la orina, y también para detectar derivados de la glucosa, disacáridos como por ejemplo: sacarosa o fructosa.
Procedimiento: Preparar dos disoluciones.
Disolución A: Se disuelven 34.64 g de sulfato de cobre en 500 ml de agua.
Disolución B: 17.6 g de tartrato sódico potásico y 7.7 g de NaOH disueltos en 50 ml de agua.
Cuando se requiera su utilización se mezcla 3 ml de cada una de las disoluciones. Añadir sobre esta mezcla unas gotas del compuesto líquido de la disolución del mismo y se calienta 2 min en al baño maría. Se utiliza azul de metileno para como indicador del punto final. La aparición de un precipitado rojo indica que el ensayo es positivo.
Resumen
Ensayo positivo (+): La glucosa, lactosa y maltosa dan positivo a la prueba debido a la presencia de grupos carbonilos más expuestos que le dan carácter reductor. Se observa un precipitado rojo (óxido de cobre). La fructosa que presenta un grupo α-hidroxicetona da también un resultado positivo.
Ensayo negativo (-): La sacarosa presenta grupos no reductores (azúcar no reductor) y por tanto da resultado negativo y una coloración azul. Se puede explicar porque es un disacárido (compuesto por una molécula glucosa y otra de fructosa), los enlaces entre los dos monómeros no dejan libre ningún grupo reductor.

Obtener bioetanol a partir de de cartón corrugado con celulasa y pancreatina empleando a Saccharomyces Cerevisiae

Elegimos este tema ya que nos interesa generar un combustible mejor y sin contaminar para que así haya una solución al calentamiento global ya que los combustibles provocan desde 5,000 a 35,000 de contaminación cada año por eso con nuestro proyecto queremos crear una alternativa con cartón corrugado usando la azúcar que posee con ayuda de las pastillas que deshacen la célula y destilando para conseguir bioetanol ya que es un increíble combustible ya que debido a que la gente lo usa frecuentemente como en la cocina, automoviles, fabricas, etc.

Si la celulasa degrada a las partículas del cartón corrugado, entonces podríamos obtener etanol utilizando Aspergillus Niger

Materiales Externos:
20 g Cartón corrugado
250 gramos Celulosa y pancreatina
Reactivo de fehling A y B
1 g Levadura de cerveza
licuadora
21 g de Ácido Cítrico
29.4 g de Citrato de sodio
2 litros de agua
2 cerillos
Materiales del Laboratorio:
1 báscula
1 mortero
1 varilla de vidrio
1 vaso de precipitado
1 embudo
1 tubo de ensayo
2 matraz
3 goteros
1 parrilla eléctrica
1 soporte universal
1 mechero de bunsen

En este proyecto se explora el uso del bioetanol como alternativa al combustible convencional y un innovador alcohol. Se investiga la posibilidad de obtener bioetanol a partir del cartón corrugado, utilizando su contenido de azúcar. Esta investigación surge ante la preocupación por la contaminación generada por los combustibles fósiles y el desperdicio de cartón, lo que motiva la búsqueda de opciones más sostenibles. Los hallazgos se presentan en forma cualitativa, destacando los resultados clave obtenidos mediante diferentes procedimientos.

Los datos se recopilaron mediante diversas técnicas, incluyendo la descomposición y destilación del cartón corrugado, pruebas de detección de azúcares con el reactivo de Fehling, y fermentación con levadura de cerveza.

Se describen sistemáticamente los principales hallazgos, destacando el uso de un tampón químico para mejorar el pH de la mezcla y medidas para evitar la quema durante el calentamiento.
La recolección de datos se realizó utilizando herramientas y técnicas de laboratorio estándar, como balanzas, morteros, y tubos de ensayo. Se siguieron protocolos detallados para garantizar la precisión y seguridad en cada paso.
En resumen, este proyecto demuestra la posibilidad de obtener bioetanol a partir de cartón corrugado, ofreciendo una alternativa sostenible al combustible convencional. Los hallazgos sugieren que esta técnica podría contribuir a la reducción de la contaminación ambiental y promover prácticas más sostenibles en la industria y el transporte.

Durante nuestro proyecto nos dimos cuenta no es tan fácil obtener etanol ya que algunos pasos son complicados Por lo cual las primeras muestras salieron mal debido a que no se mantenía el pH correcto, por eso usamos 2 polvos “ácido cítrico y citrato de sodio” a los cuales le añadimos agua para mezclarlo con nuestra mezcla, esto se le llama tampón químico, el cual mejoró esta parte ya que no conseguimos los azúcares y no podíamos avanzar en el proyecto,otro problema fue que, cuando estábamos calentado la mezcla para que se obtuviera el azúcar, el cual se tenía que dejar calentar por 24 horas, se quemó el cartón y se evaporó la mezcla, así que tuvimos que repetirlo, para evitarnos que se nos quemara lo estuvimos monitoreando todo el dia y antes de irnos la desconectamos para que no se quemara nuevamente, este ultimo nos sirvio de gran ayuda para seguir con el proyecto, después de esto venía el paso más difícil en el cual nos habíamos quedado atascados las últimas veces, era la prueba de azúcar, la cual resultó ser positiva, si habíamos logrado obtener etanol, esto significaba que ya podriamos pasar al ultimo paso, el cual resulto que si abia etanol.

Al finalizar nuestro proyecto de investigación concluimos que en nuestra hipótesis si se cumplió ya que pudimos comprobar que si sometemos el cartón corrugado a pastillas de celulasa se puede romper El cartón para formar azúcares de dichos azúcares mediante un proceso de fermentación se puede obtener bioetanol, el cual se podrá usar como un alcohol o en grandes cantidades como biocombustible, este alcohol Sería más innovador y más sustentable ya que tiene como objetivo resolver la contaminación.
Es muy normal encontrar cartón tirado en las calles, este puede provocar el aumento de agua en las lluvias ya que puede tapar la coladera, nosotros lo que hacemos es utilizar el de cartón para hacer etanol y reducir el desperdicio de cartón y así evitar daños, y por otra parte el etanol tiene un alto valor para la industria se puede usar como ya mencioné como un biocombustible, Sustituto de aditivos químico como maquillaje limpieza y productos farmacéuticos
y por último como materia prima para productos químicos.

(2023, April 24). Celulosa: composición, propiedades, ocurrencia y aplicaciones – PCC Group Product Portal. Retrieved November 28, 2023, from https://www.products.pcc.eu/es/blog/celulosa-composicion-propiedades-ocurrencia-y-aplicaciones/

Bioetanol. (n.d.). Bio4. Retrieved November 28, 2023, from https://www.bio4.com.ar/productos/bioetanol/

pancreatin. (n.d.). Cigna. Retrieved November 28, 2023, from https://www.cigna.com/es-us/knowledge-center/hw/medicamentos/pancreatin-d01003a3

Propiedades del cartón corrugado – Enbatec. (n.d.). Enbatec. Retrieved November 28, 2023, from https://enbatec.es/propiedades-del-carton-corrugado

Saccharomyces cerevisiae · NaturaLista Mexico. (n.d.). NaturaLista Mexico. Retrieved November 28, 2023, from https://www.naturalista.mx/taxa/123330-Saccharomyces-cerevisiae

▷ Prueba de Fehling – Ejemplos, Definición… (n.d.). De Química. Retrieved December 5, 2023, from https://www.dequimica.info/prueba-de-fehling/

External Materials: 20 g Corrugated cardboard 250 grams Cellulose and pancreatin Fehling Reagent A & B 1 g Brewer’s yeast blender 21 g Citric Acid 29.4 g Sodium Citrate 2 liters of water 2 matches Laboratory Materials: 1 scale 1 mortar and pestle 1 glass rod 1 beaker 1 funnel 1 test tube 2 flasks 3 droppers 1 electric grill 1 Universal Bracket 1 bunsen burner

PROCEDURE Break 20g of corrugated cardboard into small pieces. In a blender, soak the cardboard and blend until thick In a flask, place 29.4 g of Sodium Citrate. In another flask, place 21 g of Citric Acid.
In the two flasks, place 1 liter of water in each.
In a flask, place 230 ml of citric acid and 270 ml of sodium citrate, soaked cardboard, and 10 ground tablets.
Mix it until everything is integrated. Place the flask on the electric grill while it heats, leave it for half a day.
In a test tube place the mixture and the 2 reagents (fehling a and b) using 3 droppers, one for felling a, one for fehling b and the last one for mixture.
When the reagents and mixture are in the test tube, heat it with a bunsen burner
After verifying that there are sugars, place the mixture in a container with a lid along with 1 gram of brewer’s yeast and let it rest for 4 days to ferment.
In a beaker, place 150 ml of the mixture.
Light the bunsen burner and place the asbestos grate to put the beaker with the mixture, and wait 1 minute for it to heat up.
Monitor it with a thermometer. After that minute, run a match through the mixture. If the flame of the match increases, it means that there is ethanol.

Nowadays all means of transport are very important, the problem is that it pollutes too much 2.32 kg of CO2 to travel about 13 km, which has affected the environment, as well as the atmosphere that every year is degraded more and more, so a more renewable alternative such as bioethanol is sought since it pollutes 0.59 kg, with that the environmental pollution of the world would be reduced by 28%.

Obtaining bioethanol from corrugated cardboard with cellulase and pancreatin using Saccharomyces cerevisiae

We chose this topic because we are interested in generating a better and non-polluting fuel so that there is a solution to global warming, since fuels cause from 5,000 to 35,000 pollution each year, so with our project we want to create an alternative with corrugated cardboard, using the sugar it has, with the help of the pills that break down the cell and distilling to get bioethanol, since it is an incredible fuel since it is a natural fuel. Because people frequently use it as in cooking, cars, factories, etc.

If the cellulase degrades the particles in the corrugated cardboard, then we could obtain ethanol using Aspergillus Niger

External Materials: 20 g Corrugated cardboard 250 grams Cellulose and pancreatin Fehling Reagent A & B 1 g Brewer’s yeast blender 21 g Citric Acid 29.4 g Sodium Citrate 2 liters of water 2 matches Laboratory Materials: 1 scale 1 mortar and pestle 1 glass rod 1 beaker 1 funnel 1 test tube 2 flasks 3 droppers 1 electric grill 1 Universal Bracket 1 bunsen burner

PROCEDURE Break 20g of corrugated cardboard into small pieces. In a blender, soak the cardboard and blend until thick In a flask, place 29.4 g of Sodium Citrate. In another flask, place 21 g of Citric Acid.
In the two flasks, place 1 liter of water in each.
In a flask, place 230 ml of citric acid and 270 ml of sodium citrate, soaked cardboard, and 10 ground tablets.
Mix it until everything is integrated. Place the flask on the electric grill while it heats, leave it for half a day.
In a test tube place the mixture and the 2 reagents (fehling a and b) using 3 droppers, one for felling a, one for fehling b and the last one for mixture.
When the reagents and mixture are in the test tube, heat it with a bunsen burner
After verifying that there are sugars, place the mixture in a container with a lid along with 1 gram of brewer’s yeast and let it rest for 4 days to ferment.
In a beaker, place 150 ml of the mixture.
Light the bunsen burner and place the asbestos grate to put the beaker with the mixture, and wait 1 minute for it to heat up.
Monitor it with a thermometer. After that minute, run a match through the mixture. If the flame of the match increases, it means that there is ethanol.

This project explores the use of bioethanol as an alternative to conventional fuel and an innovative alcohol. The possibility of obtaining bioethanol from corrugated cardboard, using its sugar content, is being investigated. This research arises from concerns about pollution generated by fossil fuels and cardboard waste, which motivates the search for more sustainable options. The findings are presented in qualitative form, highlighting the key results obtained through different procedures. Data were collected using a variety of techniques, including decomposition and distillation of corrugated cardboard, testing for sugars with Fehling’s reagent, and fermentation with brewer’s yeast. The main findings are systematically described, highlighting the use of a chemical buffer to improve the pH of the mixture and measures to prevent burning during heating. Data collection was performed using standard laboratory tools and techniques, such as scales, mortars, and test tubes. Detailed protocols were followed to ensure accuracy and safety at every step. In summary, this project demonstrates the possibility of obtaining bioethanol from corrugated cardboard, offering a sustainable alternative to conventional fuel. The findings suggest that this technique could contribute to the reduction of environmental pollution and promote more sustainable practices in industry and transport.

At the end of our research project, we concluded that in our hypothesis it was fulfilled since we were able to verify that if we subject corrugated cardboard to cellulase tablets, it can be broken to form sugars from these sugars through a fermentation process, bioethanol can be obtained, which can be used as an alcohol or in large quantities as biofuel. This alcohol would be more innovative and more sustainable as it aims to solve pollution.
It is very normal to find cardboard thrown in the streets, this can cause the increase of water in the rains since it can clog the drain, what we do is use cardboard to make ethanol and reduce cardboard waste and thus avoid damage, and on the other hand ethanol has a high value for the industry, it can be used as I already mentioned as a biofuel, Substitute for chemical additives such as makeup, cleaning and pharmaceuticals and finally as a raw material for chemicals.

(2023, April 24). Celulosa: composición, propiedades, ocurrencia y aplicaciones – PCC Group Product Portal. Retrieved November 28, 2023, from https://www.products.pcc.eu/es/blog/celulosa-composicion-propiedades-ocurrencia-y-aplicaciones/

Bioetanol. (n.d.). Bio4. Retrieved November 28, 2023, from https://www.bio4.com.ar/productos/bioetanol/

pancreatin. (n.d.). Cigna. Retrieved November 28, 2023, from https://www.cigna.com/es-us/knowledge-center/hw/medicamentos/pancreatin-d01003a3

Propiedades del cartón corrugado – Enbatec. (n.d.). Enbatec. Retrieved November 28, 2023, from https://enbatec.es/propiedades-del-carton-corrugado

Saccharomyces cerevisiae · NaturaLista Mexico. (n.d.). NaturaLista Mexico. Retrieved November 28, 2023, from https://www.naturalista.mx/taxa/123330-Saccharomyces-cerevisiae

▷ Prueba de Fehling – Ejemplos, Definición… (n.d.). De Química. Retrieved December 5, 2023, from