Medio Ambiente

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

EMPAQUES BIODEGRADABLES A BASE DE FÉCULA DE MAÍZ

Asesor: Gabriela Nicanor de la Cruz

Autor: AILEEN AITANA ALMAZAN MOLINA

Resumen

En este proyecto da a conocer acerca la importancia de utilizar envases hechos a base de fécula de maíz como una alternativa para dejar de utilizar los envases de plástico hechos con derivados de petróleo, ayudando así a minimizar la contaminación, ya que el tiempo de descomposición es mucho menor.

Pregunta de Investigación

¿Será posible elaborar platos, vasos, empaques y cubiertos con fécula de maíz?

Planteamiento del Problema

En la actualidad existen infinidad de envases, platos, cucharas, popotes, utensilios hechos con plástico derivado del petróleo, pero el control de su reciclaje y degradación está causando contaminación ya que estos residuos están llegando a los océanos.

La contaminación de los plásticos que de alguna manera forman esta problemática son responsable de una alarmante y creciente lista de enfermedades en el hombre, los animales y las plantas.

 

Antecedentes

 El origen del plástico.

En 1860 se ofreció un premio de $10.000 dólares para sustituir al marfil, John Hyatt, a base de disolver celulosa (un hidrato de carbono obtenido de las plantas) en una solución de alcanfor y etanol, crea el “celuloide”, fue el primer paso para obtener el plástico como es hoy en día en todas sus variantes.

Con este termoplástico, se fabricaron principalmente bolas de billar, piezas dentales, teclas de piano, mangos de cuchillo, armazones de lentes y otros productos en los que antes se utilizaba exclusivamente el marfil, después tuvo uso dentro de la industria del cine que inició en el siglo XX.

 Evolución del plástico

En 1907 el químico Leo Baekeland, considerado fundador de los plásticos modernos, inventó la “baquelita”, la primera resina totalmente sintética calificada como termoestable, aislante y resistente al agua, a ácidos y al calor moderado. De igual manera que en el caso anterior, vino a sustituir un elemento natural que escaseaba (el shellac o goma laca), cuyo uso principal era el aislamiento para cables.

En 1926, el químico Waldo Semon, trabajador de la empresa B.F. Goodrich, desarrolló el PVC (cloruro de vinilo), un material impermeable y resistente al fuego, ideal para numerosas aplicaciones hoy en día sigue en nuestra vida diaria (como tubos de cañería).

En 1930 los científicos comenzaron a crear otros de los plásticos más usados y conocidos, como son el polietileno, el poliestireno y el nylon, seguidos veinte años después por el polipropileno creando los polímeros modernos que ahora dominan la industria

En la actualidad, el plástico que se ha desarrollado con mayor intensidad es el tereftalato de polietileno (PET), cuya aplicación principal es el envasado de productos alimentarios.

Historia del Unicel

El poliestireno expandido, mejor conocido como unicel, fue inventado en la década de los 50´s, aunque su origen remonta en Egipto 3000 años A.C.

Los egipcios embalsamaban los cadáveres de sus seres queridos como una manera de preservarlos en el largo viaje que les esperaba hasta el más allá.

En el proceso de embalsamamiento se utilizaba, entre otras sustancias, una resina que extraían de un árbol oriental, el ámbar líquido.

En 1839 Eduard Simon descubrió el poliestireno. Aisló la sustancia de la resina natural, aunque no tenía idea de lo que descubrió.

En 1922 el químico orgánico Hermann Staudinger revisó el descubrimiento de Simon y encontró un compuesto de largas cadenas de moléculas de estireno: un polímero plástico. En 1953 ganó el Premio Nobel de Química por su investigación.

En el siglo XIX, dos químicos franceses se propusieron aislar la molécula de Estireno a partir del Styrax.

En 1925 otro científico alemán Dr. Strasky del grupo químico alemán BASF realizó la primera expansión del poliestireno, creando el Poliestireno expandido, de esta investigación nació un nuevo derivado de los polímeros del que se han desarrollado numerosas aplicaciones, tanto en embalaje, construcción, etc.

En 1930 BASF desarrollo una forma de fabricar comercialmente poliestireno en forma de gránulos y en 1951 patentó el poliestireno expandido (EPS) conocido como Styropor®.

El unicel fue considerado como el mejor invento del Siglo XX, revolucionó el mercado de productos de la comida rápida, empaquetado de artículos electrónicos, así como de utensilios fácilmente desechables para el hogar, es uno de los materiales más versátiles y rentables para aplicaciones de embalaje y construcción debido a sus beneficios en productos, rendimiento y reciclaje.

Envases a base de fécula de maíz.

 ¿Qué es la fécula de maíz?

La fécula de maíz, es el almidón obtenido del maíz que se usa como espesante en atoles, natillas, natas, salsas, etcétera, de acuerdo con el Diccionario enciclopédico de la Gastronomía Mexicana, editado por Larousse.

Hoy en día se utiliza el uso de materiales naturales como la fécula de maíz para fabricar objetos de uso cotidiano, esto para crear una conciencia y tendencia ecologista para revertir el daño poco a poco que se le ha hecho al planeta.

El simple hecho de utilizar envases y artículos de plástico a diario como comprar un café, un atole en envase de unicel, tamales, tacos o ensaladas en contenedores de plástico parecería algo inofensivo, pero sin embargo este uso diario se está saliendo de control al generar enormes cantidades de basura que desafortunadamente tarda mucho tiempo en degradarse.

Desafortunadamente estas acciones están afectando muy seriamente a los ecosistemas del mundo y por consecuencia a las plantas, animales y al mismo ser humano.

La fabricación de biodegradables a partir del maíz.

Este ingrediente no solo es apreciado en las cocinas, hace poco tiempo aparecieron empresas que se dieron cuenta del potencial que algunos alimentos tenían para ser sometidos a procesos químicos y convertirse en algo que muy pocos imaginábamos: plástico que no perjudica al medio ambiente.

Ante la realidad de ver y plantearse una alternativa para dejar de utilizar envases plásticos algunas personas comenzaron a buscar ingredientes de origen vegetal para sustituirlo

Propiedades de la fécula de maíz

La fécula de maíz desde la perspectiva de la química, es un polisacárido que forma parte de las reservas alimenticias de las plantas, se conforma de amilosa y amilopectina, para entenderlo mejor, podemos decir que forma parte del grupo de los carbohidratos, esenciales para dar energía al cuerpo.

 ¿Cómo es posible que la fécula pueda utilizarse para hacer plástico?

Por la química y los compuestos que se encuentran en el maíz.

El maíz es un cereal y por lo tanto contiene almidón, un polímero natural que las plantas sintetizan para poder tener una reserva de energía. Cuando el almidón (o fécula) se extrae de la planta, ciertos microorganismos se encargan de transformarlo en una molécula llamada ácido láctico, la cual pasa por diversos procedimientos químicos para formar cadenas o polímeros, con esto es posible obtener una estructura molecular muy parecida a la que tiene el plástico común, pero que al mismo tiempo se aleja completamente, ya que se trata de un plástico biodegradable.

El plástico común se hace con diferentes materias primas, por ejemplo, celulosa, carbón o petróleo, que pasan por un proceso conocido como polimerización para obtener cadenas largas de polímeros. Es justamente dicha estructura molecular la que convierte a este material en algo peligroso para el medio ambiente, pues no se degrada fácilmente, por el contrario, pueden pasar más de 200 años para que una botella desaparezca por completo.

Debido al largo proceso de degradación de los plásticos a base de petróleo es que el plástico biodegradable o ecológico es una mejor alternativa, ya que con él se pueden fabricar objetos que se usan prácticamente todos los días, uno de ellos son los vasos, que lo mismo te pueden servir para el café de las mañanas, que para el agua fresca que bebes en tu hora de comida.

Los productos de Fécula de Maíz tienen un tiempo de degradación que va de los 90 a los 240 días, dependiendo si son desechados en composta o en depósito de basura. La composta es la mejor vía y se debe procurar que esta genere temperaturas cálidas por encima de los 50° para la biodegradación se dé en el rango de tiempo esperado.

 

 

 

Objetivo

Con este proyecto quiero dar a conocer:

La importancia de utilizar los envases hechos con fécula de maíz en lugar de los envases de plástico derivado del petróleo.

La problemática del consumo y las consecuencias de no reciclar el plástico.

Realizar en casa un polímero a base de fécula de maíz.

Justificación

Mi interés es saber cómo se fabrican los envases a base de fécula de maíz, ya que la contaminación ambiental es un grave problema que está preocupando a la comunidad internacional, especialmente el efecto que tiene en el ser humano y la naturaleza el uso de envases desechables de plástico y unicel ya que tardan mucho tiempo en degradarse.

Es preocupante la última noticia que encendió los focos rojos por la contaminación, el 20 de febrero del 2019 el río Citarum en Manado, Indonesia, tenía una corriente formada por botellas de plástico, situación que obligó a muchos habitantes a tratar de evitar que toda esta basura llegara a su destino final: el océano.

Los residuos de plásticos han llegado al océano al grado de que se han formado “islas” existiendo cinco alrededores del mundo, una de ellas tiene la dimensión equivalente a Francia, España y Alemania juntas.

Se demostró que los plásticos son una familia de más de 209 compuestos químicos formados por cloro, carbono e hidrógeno los cuales están catalogados entre los 12 con más tóxicos llamados askareles, y las dioxinas, compuestos contenidos en los insecticidas los cuales afectan la función de los sistemas endocrino, inmunológico y nervioso, entre otros.

Hipótesis

Si la alternativa de utilizar envases desechables hechos a base de fécula de maíz puede hacer que la sociedad minimice el consumo de productos desechables de plástico derivados del petróleo entonces en el futuro la contaminación por éstos se reducirá.

Método (materiales y procedimiento)

La fécula de maíz se obtiene de la planta del maíz, que pasa por todo un proceso de extracción de nutrientes, almidón, aceites y proteínas, que después son separados para que quede solo el almidón. La fécula de maíz, como otras, se distingue por ser un polvo muy fino de color blanco.

Para realizar un plástico biodegradable a base de fécula de maíz necesitamos:

  • Fécula de maíz.
  • Agua
  • Glicerina
  • Vinagre blanco
  • Un recipiente para la mezcla
  • Papel aluminio
  • Papel encerado
  • Báscula y vaso medidor
  • Cuchara
  • Rodillo
  • Prensa
  • Plato de cerámica
  • Cazuela de barro chica
  • Hornilla para calentar
  • Horno de microondas

Poner en un recipiente 160 ml. de agua y 15 ml de glicerina.

Agregar 15 ml de vinagre blanco y una gota de colorante vegetal.

Poner 27 gr de fécula de maíz y mezclar los ingredientes.

En la hornilla de la estufa poner a calentar a fuego lento y remover para que no se hagan grumos.

Una vez que se haga la pasta ponerla en una hoja de papel aluminio y esparcirla para formar una capa.

Una vez esparcida se pone al sol, también se hizo con papel encerado esta mezcla se comprimió en una prensa.

Y posteriormente pasar con un rodillo para hacerlo más delgado, también se esparció parte de la mezcla en un plato de cerámica y se pusieron a secar al sol.

En una cazuela de barro se puso otra porción de la mezcla y se puso a secar al horno de microondas por 1 minuto, después al sol.

Galería Método

Resultados

La mezcla que se puso en el plato no se compactó, se partió. La mezcla que se puso en el horno de microondas tuvo una mejor apariencia de plástico.

La mezcla que se puso en la hoja de aluminio se rompió, y la mezcla que se puso en la hoja de papel encerado tuvo mayor resistencia.

 

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

En la actualidad ya existen varias empresas en México que están apostando a producir envases como son vasos, charolas, platos y un sinfín de productos amigables con el medio ambiente, elaborados con fécula de maíz, hoja de plátano y otros materiales naturales.

Para los comerciantes esto debe ir más allá y comenzar a apoyar a la generación de una cultura ambiental, donde la población desde sus casas realice la separación de residuos y se puedan aprovechar aquellos materiales reciclables. La contaminación con deshechos plásticos y fibras sintéticas ha llegado a tal punto que ni siquiera los océanos o las playas más remotas están a salvo de sus estragos. Inclusive playas vírgenes contienen desechos plásticos de tamaño microscópico mezclado en la arena. Las sustancias químicas tóxicas de los plásticos se esparcen y luego quedan adheridas a partículas, animales y alimentos, por lo que después llegan a nuestro cuerpo y nos intoxican y desafortunadamente muchos de los materiales que forman los plásticos pueden provocar cáncer.

Otra de las barreras para poder cambiar los envases plásticos por los envases biodegradables es el costo, si el unicel vale $1.70 pesos la pieza y el biodegradable $2.50 pesos la pieza, la gente como se lleva grandes cantidades se va por lo económico sin percatarse que ese costo que pagan durará mucho tiempo por varias generaciones, en cambio sí se comienza a adquirir los envases biodegradables el costo será mucho pero el tiempo de dejar de contaminar será corto por eso es importante  generar una cultura hacia el cuidado del medio ambiente.

La ONG Plastic Oceans Fund ha iniciado una campaña para reducir la cantidad de residuos plásticos en los mares. La iniciativa cuenta con el apoyo de la ONU.

 

Bibliografía

http://www.msal.gob.ar/images/stories/ministerio/intoxicaciones/policlorados/bifenilos_policlorados

http://www.scielo.org.mx

Salud mental

vol.32 no.4 México jul./ago. 2009

Los contaminantes ambientales bifenilos policlorinados (PCB) y sus efectos sobre el Sistema Nervioso y la salud

https://es.wikipedia.org/wiki/Tereftalato_de_polietileno

https://marianoosorio.com/blogs/noticias-que-te-hacen-bien/sabias-que-el-unicel-fue

https://www.academia.edu/38458849/fabricacion_de_bioplastico_a_base_de_fecula_de_maiz

Fabricación de bioplástico a base de fécula de maíz

Byron Castillo

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography