Ciencias de los materiales

Elaboración de vasos biodegradables

Producción y consumo responsables

Asesor: Zayda Maya Solis

Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)

Resumen

El propósito de este trabajo de vasos biodegradables, es desarrollar un producto de uso común en la vida de cualquier persona, al mismo tiempo atacando un gran problema que es la contaminación generada por el consumo de vasos pues son un producto de corta vida útil pero pueden tardar hasta 75 años en desintegrarse ya que en la actualidad se utiliza el plástico en todo tipo de envases y objetos, por lo que generan una gran cantidad de residuos que se desechan en el medio ambiente, por lo que se presentará una alternativa de elaborar sus propios vasos biodegradables para ayudar a nuestro ecosistema y reducir el impacto de residuos donde se descompone en menos tiempo generando menos daño al medio ambiente cuando se someten a los métodos de reciclaje y eliminación, como la incineración usando producto de origen natural.

Pregunta de Investigación

¿Ayudaremos a nuestro planeta, a minimizar la contaminación de plástico usando vasos biodegradables?

Planteamiento del Problema

La producción de plásticos ha aumentado significativamente con los años. Los científicos han aproximado que para el año 2050 podría haber más plásticos en el océano que peces. El agua potable estará contaminada con 80 % de micro plástico en ese momento.
Los plásticos tradicionales pueden liberar metano, elementos químicos tóxicos y otros tipos de contaminantes al medio ambiente. Cuando estas sustancias se descomponen son potencialmente peligrosas ya que pueden dañar fácilmente ecosistemas marinos, terrestres y también la salud humana en general.
Uno de los materiales más perjudiciales para el medio ambiente es el plástico, el cual es utilizado para su elaboración de una cantidad inmensa de productos, sin embargo, el plástico puede demorar más de 500 años de descomponerse en el medio ambiente.

Antecedentes

De acuerdo a Alma Soto Gomez, en la vida cotidiana usamos grandes volúmenes de vasos desechables para contener y transportar bebidas y alimentos, por cultura en México se utilizan los vasos desechables en eventos sociales, oficinas, cafeterías, para comerciar alimentos como helados, fruta, gelatinas, etc., mientras que en países como Estados Unidos el uso de los vasos desechables es más frecuente porque la mayoría de las familias tienen el hábito de utilizar desechables para cada comida, lo que lo hace el país con mayor demanda de este producto. Por ser un objeto de uso común la gente piensa que los vasos desechables son inofensivos, sin conocer el verdadero problema que ocasionan ya que liberan sustancias nocivas para la salud y el medio ambiente puesto que al desecharlos no reciben el tratamiento adecuado, no se reutilizan, no se reciclan y un porcentaje alto no es biodegradable, lo que está provocando que el planeta enfrenta grandes problemas de contaminación del agua y suelo.
El consumo de vasos desechables causa problemas en el mundo por dos motivos; el primero es que se requieren enormes cantidades de petróleo para su fabricación y el segundo es que cuando se desechan generan enormes cantidades de basura que además de afectar los suelos han llegado hasta los océanos donde se reducen a partículas invisibles en aproximadamente mil años pero nunca dejan de existir pues ningún organismo cuenta con algún medio para transformarlo e integrarlo nuevamente a la naturaleza, dichas partículas tóxicas del plástico solo se esparcen y se pueden adherir a los animales intoxicados.
Algunos países ya están tomando medidas al respecto, como Francia que el 30 de agosto de 2016 aprobó una nueva ley que prohíbe la venta de platos, vasos, y cubiertos de plástico desechable, esta medida aplicará hasta el 2020 para que fabricantes y establecimientos comerciales como restaurantes y supermercados se adapten al reglamento. El 1 de enero de ese año todos los artículos desechables deben estar fabricados mínimo con un 50% de sustancias biodegradables que provengan de materia orgánica, para que en el 2025 el porcentaje sea del 60%, para el 2030 del 70%, y así sucesivamente cada cinco años aumentará el porcentaje hasta alcanzar el 100% de biodegrabilidad de los desechables. Nadie podrá distribuir, usar, vender u ofrecer de manera gratuita vasos y platos de plásticos salvo que estén realizados a partir de materiales orgánicos.
Un material biodegradable significa que se descompone o desintegra en poco tiempo por organismos vivientes que se encuentran en la naturaleza como bacterias, hongos, gusanos e insectos integrándose nuevamente al medio ambiente sin dejar residuos tóxicos.

Origen de los vasos desechables

En 1908 Hugh Moore inventó el Penny Weter Vendor de Moore un aparato de porcelana para servir agua pura y fría, similar a los depósitos de uso en oficinas, el cual estaba diseñado con tres compartimentos, en la parte de arriba el de hielo, en medio el agua y abajo los vasos, a pesar de que se colocaron varios de estos contenedores en las paradas de los autobuses en Nueva York con una campaña antialcohólica el proyecto no tuvo éxito, por lo que en 1909 cambió la idea para fabricar los primeros vasos de papel con el apoyo del funcionario de sanidad pública, el doctor Samuel Crumbine que estaba en contra de la costumbre de esa época de beber de una fuente pública con un vaso metálico colgando de ella debido a que nunca era cambiado ni lavado

Las etapas de vida de un vaso son:

Fig.1 Etapas de vida de un vaso.

Fig.2 Fabricación desechables

¿Cómo funciona el plástico biodegradable?
Los plásticos biodegradables se biodegradan más rápido estando en las condiciones adecuadas, estas condiciones las proporcionan microorganismos en un proceso que tiene como resultado convertir estos artículos en materia orgánica, agua o metano.
Es una excelente opción para ayudar en el cuidado del medio ambiente, cuando este tipo de plástico se descompone funciona como abono orgánico, debido a que es fabricado con materias primas renovables, es decir materia orgánica como cáscaras de alimentos, almidón o fécula de maíz
¡Un dato importante! El plástico biodegradable se descompone bajo la acción de dos procesos, por biodegradación aeróbica que lo descompone mediante acción del oxígeno, convirtiéndolo en compost, y por biodegradación anaeróbica mediante la acción que hacen los microorganismos en ausencia de oxígeno, al biodegradarse con este proceso se transforma en gas metano.

Funcionan como abono natural para la tierra, al convertirse en agua proveen de nutrientes al suelo y abren paso a nueva vegetación, cuanto se convierte en metano este puede ser tomado para generar gas natural.

Usos del plástico biodegradable

La finalidad de los plásticos biodegradables es reemplazar los plásticos convencionales que se utilizan en los artículos de un solo uso, muchos de estos artículos plásticos los encontramos en los hogares, en el sector agrícola y el sector de la salud, los plásticos de un solo uso que se están comenzando a remplazar por biodegradables en cada sector son:

En los hogares y restaurantes

Los plásticos como las bolsas para recoger basura, las que quedan luego de hacer mercado, vasos plásticos y envases, son los artículos de un solo uso que más se encuentran en los hogares y restaurantes.
En la búsqueda por minimizar su impacto y reducir residuos se creó un tipo de plástico (plástico biodegradable) que se puede descomponer fácilmente usando materiales renovables y de origen orgánico.

Fig.3 Uso de artículos biodegradables

Sector agrícola

En el sector agrícola se usa el plástico para controlar la maleza de los suelos, para proteger los cultivos y bolsas de protección de frutas para prevenir que crezca hierba mala, esto posteriormente se convierte en residuos que son difíciles de transportar fuera del campo, no se pueden reciclar y terminando en vertederos o incinerados, lo que aumentando la contaminación por plástico.
Así que una excelente alternativa para minimizar su impacto es reemplazarlos con el plástico biodegradable, actualmente ya se utilizan bolsas biodegradables que ayudan a proteger las frutas, sin embargo, aún falta convertir más artículos plásticos en biodegradables en el sector agrícola.


Fig.4 Productos biodegradables

Objetivo

Conocer la elaboración de un vaso biodegradable para el cuidado del planeta.

Justificación

La principal ventaja de los materiales biodegradables es que, tras su degradación o reciclaje, no quedan residuos. Reducen las emisiones de carbono. La reducción de la huella de carbono es el principal motivo por el que optar por los materiales biodegradables.
Los plásticos están en muchas partes y actualmente se usan en casi todas las áreas, incluso en la fabricación de cubiertos, platos, vasos, empaques y envoltorios. El amplio uso se debe a su versatilidad, durabilidad y facilidad de trabajo, sin embargo, es urgente cambiarlo por materiales ecológicos.
El mayor inconveniente de los plásticos es su impacto negativo en el medio ambiente y la salud de las personas. Estos tardan siglos en descomponerse naturalmente, así que, conoce los beneficios de utilizar materiales biodegradables.

Hipótesis

Si nuestra comunidad usara más productos biodegradables, entonces ayudaremos a reducir grandes toneladas de plástico en el planeta.

Método (materiales y procedimiento)

Pasos para hacer plástico biodegradable con maicena que tendrás que seguir son los siguientes:

Agrega una cucharada sopera de maicena en el recipiente y mezcla de forma uniforme con cuatro cucharadas de agua hasta que el almidón quede completamente disuelto.

Fig.1.1 Ingredientes usados para el método

Fig. 1.2 Tabla de gramos sugeridos para la fécula de maíz.

Añade a la mezcla una cucharada de glicerina y otra de vinagre y mezcla nuevamente. Una vez tengas la mezcla, calienta a fuego lento sin dejar de removerla, mediante una cuchara antiadherente que no conduzca el calor o bien una cuchara de madera. Realiza este proceso hasta obtener una masa gruesa sin grumos y retira del fuego. Durante este proceso, se debe prestar atención a que el líquido no llegue a evaporarse.

Fig.2.1 Mezcla de ingredientes

Fig.2.2 Masa obtenida después de calentarse cierto tiempo
Una vez tengas lista la pasta, elige el sitio para dejarla secar, pero es importante hacerlo en una superficie antiadherente para asegurar que el bioplástico se pueda despegar fácilmente una vez se seque. En el caso de no ser posible encontrar una superficie antiadherente, se puede extender un film transparente sobre la superficie elegida, de manera que una vez seca la pasta de plástico biodegradable solo tengas que retirar el film.

Fig.3.1 Superficie papel aluminio donde se aplicó la masa.
Cuando la pasta se haya enfriado, le podrás dar a la masa la forma final que quieras que tenga el bioplástico. No esperes hasta que esté totalmente fría la mezcla, porque así te será muy difícil modificar su forma.

Cuando ya le hayas dado la forma que quieras, la podrás dejar en un lugar seco y alejado de peligros que la puedan estropear. Allí la dejarás durante dos o tres días, que es el tiempo necesario para que se seque del todo.

Fig.4. Pasta fría.

Galería Método

Resultados

Para retirar la masa del aluminio que se eligió observamos que fue algo complicado de desprenderse, pero se obtuvo una capa de plástico fina y si obtuvimos plástico, en cambio en el molde que se ocupó el resultado fue diferente, se obtuvo un tipo goma gruesa para moldear y dar la forma de un vaso.

Fig.4.1 Plástico obtenido con la masa

Galería Resultados

Discusión

Después de haber hecho el experimento pudimos hacer la prueba con el agua para ver la resistencia de este, notamos que a simple vista no le pasaba nada al plástico, sin embargo al querer romper se lograba de una manera sencilla, para disolver.

La otra prueba que se manejo con fuego, lo cual notamos que era un producto flamable y rápido de destruir

Conclusiones

¿Qué aprendí?
Existen otras formas de crear plástico sin ser dañinos para nuestro planeta, son alternativas para comenzar a reducir el plástico convencional, ya que se desintegran de una manera sencilla y fácil, mejorando la fertilidad del suelo, su descomposición de los materiales mejora la retención de agua y nutrientes, ayuda al crecimiento de las plantas sin necesidad de fertilizantes químicos.

Bibliografía

https://repository.ean.edu.co/bitstream/handle/10882/10903/GaitanEva2021.pdf?sequence=1&isAllowed=y

https://www.atamexico.com.mx/wp-content/uploads/2017/11/1-COPRODUCTOS-2017.pdf
TOS-2017.pdf

https://www.ecologiaverde.com/como-hacer-plastico-biodegradable-con-maicena-1535.html

Cómo funciona el plástico biodegradable

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography