Ciencias de la Ingeniería

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

PJ-CI-09 Prototipo de recolector de basura marina

Asesor: Laura Saldaña

Asarit André Flores López[1ro. Tulum], Angel Arteaga Ríos[1ro. Tulum], Maximiliano Rodríguez Rivero[1ro. Tulum]

Resumen

En México no hay como tal un proyecto que ayude a recoger la basura en los mares sobre todo en las zonas de puertos, en donde se llega a acumular la basura, y  aunque hay campañas para evitarlo, no son de buena ayuda si las personas que asisten a estos lugares evitan dicha contaminación, así que nosotros proponemos un prototipo de recolector de basura, captando parte de la basura que desecha en las playas, ríos, lagunas, etc. Fundamentalmente, algunos dicen que el proyecto desvía la atención de lo que se considera una manera consecuente y más rentable de salvar los océanos al evitar, en primer lugar, que la basura plástica se derrame en ellos. La basura plástica se acumula en remolinos del océano, donde hay grandes sistemas de corrientes circulares. El Gran parche de basura del Pacífico, que recolecta basura en el Remolino Subtropical del Pacífico Norte, es el conjunto de basura flotante más grande y conocido que existe. El prototipo de  recolector de basura marítima es una solución para atrapar la contaminación de plásticos de los mares, aunque sabemos que la mejor solución sería que nosotros como humanidad tomáramos consciencia del daño que le causamos a los ecosistemas marítimos al dejar basura en las playas, tirarla directo en el mar, ríos, lagunas, etc., si esto sucediera, si de verdad dejáramos de contaminar como lo hacemos, quizá no sería necesario proponer o fabricar un prototipo como el nuestro.

 

FORMATO PROTOTIPO DE RECOLECTOR DE BASURA MARÍTIMO

LONAS PROTOTIPO DE RECOLECTOR DE BASURA MARÍTIMO

 

Pregunta de Investigación

¿Cómo hacer un prototipo de recolector de basura marina que evite capturar peces en zonas marítimas en México?

Planteamiento del Problema

Como parte de las acciones generadas a raíz de dicha problemática, en México desde hace casi cinco lustros empezaron a gestarse grupos ecologistas en pro de la conservación y desarrollo sostenido del ambiente y dependencias como la SEDESOL iniciaron programas establecieron normas, reglamentos y leyes para el manejo de los residuos sólidos en el país.

Antecedentes

Necesitamos un recolector de basura porque en México no hay como tal un proyecto que ayude a recoger la basura en los mares aunque hay campañas no son de buena ayuda así que con el recolector de basura de nuestro equipo vamos a recolectar parte de la basura que haya en las playas o lugares con agua .

Su barrera flotante la cual se utiliza para dirigir la basura hacia el sistema de drenaje solo abarca parte del río; no interferirá con otras embarcaciones y no pondrá en peligro la seguridad o el libre movimiento de la fauna silvestre cuando opere en los ríos principales. También un ordenador de a bordo conectado a Internet registrará el rendimiento del sistema, el uso de energía y el estado de los componentes.

La campaña para deshacerse de la basura plástica de los océanos del mundo marcó un punto de inflexión el pasado sábado 8 de septiembre 2018 cuando un gigantesco recolector de basura flotante desembarcó de San Francisco en una misión para limpiar la Gran Parche de Basura del Pacífico.

Durante el transcurso del próximo año, el dispositivo realizará las pruebas finales y enfrentará algunas preguntas difíciles: ¿La tecnología puede prevalecer sobre la naturaleza? ¿Los inenieros de The Ocean Cleanup en los Países Bajos inventaron el primer método viable para la extracción de grandes cantidades de restos plásticos del mar? O ¿la naturaleza del Pacífico lo despedazara y convertirá al limpiador en basura plástica? Alternativamente, incluso si una tormenta en el Pacífico no devora el dispositivo, ¿atraerá animales marinos, como delfines y tortugas, y los enredara de manera fatal?

“No creo que funcione, pero espero que lo haga”, señala George Leonard, científico principal de Ocean Conservancy. “El océano necesita toda la ayuda que pueda obtener”.

El proyecto es creación de Boyan Slat, un desertor universitario holandés de 24 años de edad, quien recaudó más de $30 millones en una investigación de cinco años para desarrollar una máquina para la limpieza del océano. Su inspiración nace en una excursión de buceo de vacaciones en Grecia que realizó cuando era adolescente, donde encontró tanto plástico que decidió convertir la limpieza del océano en su misión. De vuelta en los Países Bajos, abandonó sus estudios de ingeniería aeroespacial en la Universidad de Tecnología de Delft y fundó la organización sin fines de lucro The Ocean Cleanup, donde actualmente se desempeña como director ejecutivo junto con un personal de 65 ingenieros y científicos.

Los elogios por el esfuerzo de Slat han sido generosos hasta ahora, y la crítica, severa. Ha ganado premios del Rey de Noruega, un importante premio ambiental de las Naciones Unidas, y su nombre aparece en varias listas, incluso una lista de la revista Forbes, de prometedores jóvenes emprendedores líderes. Los científicos también le han llamado la atención por subestimar los posibles riesgos que el dispositivo representará para la vida marina.

Miriam Goldstein, directora de la política oceánica del Center for American Progress, un centro de estudios con inclinaciones liberales en Washington, y crítica del proyecto durante mucho tiempo, expresa que el dispositivo de limpieza puede imitar un dispositivo de conglomerado de peces, conocido como Dispositivo de concentración de peces y utilizado por los pescadores para atraer a los peces que navegan el océano hacia un área central donde se pueden atrapar fácilmente. Dado que los peces se congregan en el dispositivo, de ese modo, pueden atraer animales marinos y estos pueden enredarse.

¿Limpieza o prevención?

Fundamentalmente, algunos dicen que el proyecto desvía la atención de lo que se considera una manera consecuente y más rentable de salvar los océanos al evitar, en primer lugar, que la basura plástica se derrame en ellos.

“Lo que flota en la superficie del remolino del océano representa solo el tres por ciento de los plásticos que ingresan en el océano cada año”, indica Eben Schwartz, gerente del programa de restos marinos para la Comisión Costera de California. “Comprendo por qué las personas están fascinadas con este nuevo objeto brillante y radiante. Pero se trata de una especie de solución digital a un problema analógico. La solución a la contaminación de plásticos que ingresan en nuestro océano empieza en la tierra”.

Schwartz y Leonard señalan limpiezas idénticas de playas anuales el 15 de septiembre patrocinadas por Ocean Conservancy, que lleva a cabo una limpieza internacional que el año pasado recolectó 9000 toneladas de basura en más de 100 países, y la Comisión Costera de California, que el año pasado recuperó entre 300 y 400 toneladas de basura de las playas de California.

Slat, en una entrevista con National Geographic, reiteró su visión que sostiene hace mucho tiempo: la prevención es el primer paso para proteger los océanos.

“Creo que debe quedar claro que la humanidad puede hacer más de una cosa por vez”, afirma. “Pero el plástico en el océano no se irá por sí solo. Vemos plástico que data de la década de 1960 y 1970, por eso, creo que es evidente que debemos hacer ambas. No es una situación esperanzadora si lo único que puedes hacer es evitar empeorarla”.

El equipo de ingeniería de The Ocean Cleanup ha ensamblado el dispositivo en Alameda, California, durante un año. El sábado, se llevará a aguas internacionales fuera de California para realizar una ronda final de pruebas y luego, se moverá hacia la gran zona de basura, donde llegará a mediados de octubre para su despliegue planificado durante un año.

La basura plástica se acumula en remolinos del océano, donde hay grandes sistemas de corrientes circulares. El Gran parche de basura del Pacífico, que recolecta basura en el Remolino Subtropical del Pacífico Norte, es el conjunto de basura flotante más grande y conocido que existe. Es más una sopa que una zona de plásticos, sin embargo, no hay una superficie sólida donde pararse. Principalmente, está formada de microplásticos, plásticos triturados en diminutos pedazos por la luz del sol y la acción de las olas. El equipo de científicos de Slat explica que la zona de basura también contiene aproximadamente 79.000 toneladas de equipos de pesca abandonados.

Todo está en el diseño

El sistema de limpieza de Slat ha experimentado varios cambios de diseño. Al principio, debía estar atado al suelo del océano, pero ese plan fue descartado y dio lugar al diseño actual como un sistema pasivo a la deriva.

Físicamente, el dispositivo consiste en un conducto de polietileno de alta densidad de 1 metro de diámetro y 600 metros de largo. Permanecerá en la superficie del océano en forma de U, con una falda de protección que cuelga debajo de la superficie. Se mueve lentamente por el agua, impulsada por las corrientes y vientos, y puede capturar plásticos en la superficie, al igual que restos a casi 3 metros debajo de la superficie. Si el dispositivo funciona de acuerdo con su diseño, se implementarán 60 extensiones adicionales.

Si todo transcurre según lo planeado, debería recolectar entre 45.000 y 70.000 kilos de basura en el primer año. Slat estima que la flota completa de 60 dispositivos, que será mayor, recolectará más de 13 millones de kilos en un año.

El sistema está equipado con luces y un sistema anticolisión para evitar que los barcos se choquen con él. Las cámaras, los sensores y los satélites les permiten a los directores del proyecto dirigirlo.

A medida que se recolecta, el plástico será recogido por un barco y transportado nuevamente a California y, luego, a Europa para los clientes de The Ocean Cleanup, explica Slat.

“Es muy emocionante verlo hecho realidad”, indica Slat. “Aunque aún debemos hacerlo, ya que recién estamos empezando. El momento que espero con ansias es cuando retiremos los primeros plásticos y se compruebe su tecnología. Tengo mucha confianza en que hayamos podido eliminar todos los riesgos posibles antes de ir a la zona de basura. Me siento muy bien con respecto a las posibilidades que tenemos de alcanzar el éxito”.

Los desafíos restantes, señala, son aspectos que eran difíciles de plasmar. Uno es ¿qué cantidad de plástico recogerá el sistema? La meta establecida de The Ocean Cleanup es limpiar el 50 % de la zona de basura en cinco años.

“Es bueno que haya un sistema de limpieza, pero sino recolecta ningún plástico, no es muy útil. Por eso, ¿cuál es la eficacia del sistema de limpieza y cuál es el umbral de recolección y cuál es la pieza más pequeña que puede recolectar? En los primeros meses, esperamos obtener la respuesta a todas estas preguntas importantes”, menciona Slat.

El desafío final es la capacidad de supervivencia. Los ingenieros de The Ocean Cleanup diseñaron el dispositivo para sobrevivir un evento de tormentas de 100 años. Y el cambio de diseño que permite que las olas atraviesen el sistema significa que no deberá absorber la energía destructiva de las olas.

“A primera vista, ¿puede manejar las peores condiciones del planeta? El viento, las olas, las corrientes, la corrosión por la sal del océano, todas estas diferentes fuerzas destructivas que funcionan en tu contra. Si para abril no sufrimos ningún daño significativo, podemos descorchar y celebrar”, mencionó.

Este artículo fue elaborado en asociación con National Geographic Society, que está comprometido a reducir la contaminación de plásticos. Obtenga más información acerca de nuestras actividades sin fines de lucro en natgeo.org/plastics.

Necesitamos un recolector de basura por que en México no hay como tal un proyecto que ayude a recoger la basura en los mares, aunque hay campañas no son de buena ayuda así que con el recolector de basura de nuestro equipo vamos a recolectar parte de la basura que haya en las playas o lugares con agua

Su barrera flotante la cual se utiliza para dirigir la basura hacia el sistema de drenaje solo abarca parte del río; no interferirá con otras embarcaciones y no pondrá en peligro la seguridad o el libre movimiento de la fauna silvestre cuando opere en los ríos principales. También un ordenador de a bordo conectado a Internet registrará el rendimiento del sistema, el uso de energía y el estado de los componentes.

Objetivo

Hacer un  prototipo de recolector de basura marina que evite capturar peces en zonas marítimas en México.

Justificación

El recolector de basura marítima es una solución para atrapar la contaminación de plásticos de los mares, ya que se sabe que un plástico no se degrada nunca solo se micro degrada lo que provoca que los peces se lo coman causándoles la muerte o que esta contaminación regrese a nosotros, nuestro prototipo busca recolectar los plásticos que flotan en el mar por medio un recolector de basura lo que evitará que micropartículas de plástico amenacen a las especies marinas y a nosotros mismos.

Hipótesis

Si logramos hacer un prototipo de recolector de basura marítima que evite capturar peces entonces disminuimos la contaminación en los mares de México y cuidaremos a los peces.

Método (materiales y procedimiento)

MATERIALES

  1. Cubeta

2. Cuatro  aspas de plástico

  1. Una turbina de absorción
  2. Red de alambre
  3. Una sierra
  4. Sensor térmico
  5. 1 metro de cable
  6. Dos placas de plástico  de 15 cm
  7. 2 Baterias tipo D

 

PROCEDIMIENTO

1. Primero se quita la base y en los costados se ponen 4 soportes donde se pondrá la turbina y las aspas

2. En la boca de la cubeta 1 cm abajo se le hace una apertura donde se pondrá un placa de media luna de 15 cm

3. Posteriormente al costo se pone una caja de 5 x 5 cm de plástico donde se pondrán las pilas y luego con un taladro se le hace una incisión donde se pondrá el cable se llevara el cable a las compuertas y otro a la turbina de absorción.

4. Después, unos 2 cm arriba de la turbina se pone una red de plástico

5. Enseguida en la boca de la  cubeta se le pone una tabla de 5 x 5 de plástico y después se le pone el sensor y se conecta a las compuertas.

 

Galería Método

Resultados

Si bien la situación actual nos impide obtener los materiales y poder reunirnos para la fabricación de nuestro prototipo, utilizamos materiales que teníamos para la elaboración de nuestro proyecto, por lo que obtuvimos un recolector  de basura marina que ayudaría a mejorar el medio ambiente en mares, ríos, lagunas etc., además de que como personas no le estamos dando la importancia al cuidado del medio ambiente deberíamos evitar tirar basura, deberíamos no contaminar, deberíamos cuidar nuestro planeta, sin embargo esto no está sucediendo.

 

Galería Resultados

Discusión

Si bien la situación actual nos impide obtener los materiales y poder reunirnos para la fabricación de nuestro prototipo, utilizamos materiales que teníamos para la elaboración de nuestro proyecto, por lo que obtuvimos un recolector  de basura marina que ayudaría a mejorar el medio ambiente en mares, ríos, lagunas etc., además de que como personas no le estamos dando la importancia al cuidado del medio ambiente deberíamos evitar tirar basura, deberíamos no contaminar, deberíamos cuidar nuestro planeta, sin embargo esto no está sucediendo.

Conclusiones

No dimos cuenta que en muchos lugares el cuidado del medio ambiente no es prioridad para las personas incluso tampoco para los gobiernos al no existir la tecnología que pueda disminuir la contaminación que hay en los mares, muchos tipos de proyectos y campañas que se llevan a cabo pero no son suficientes, además de que en México no hay un recolectores de basura solo proyectos que se quedan en papel y campañas de recolección de basura en playas y a veces en el mar.

Nuestro prototipo ayudaría a captar la basura acumulada ya que por medio de la turbina de absorción jalaría la basura para colocarla en el recipiente para que posteriormente sea recolectada.

Bibliografía

LAURA PARKER. (2018). Un recolector de basura flotante busca limpiar el gran parche de basura en el Pacífico. 2021, de National Geographic Sitio web: https://www.nationalgeographicla.com/planeta-o-plastico/2018/09/un-recolector-de-basura-flotante-busca-limpiar-el-gran-parche-de-basura

 

Consejo Consultivo del Agua. (2018). Desarrollan dispositivo recolector de basura que “acorrale” desechos en el agua. 2021, de Consejo Consultivo del Agua Sitio web: https://www.aguas.org.mx/sitio/blog/noticias/item/1465-desarrollan-dispositivo-recolector-de-basura-que-acorrale-desechos-en-el-agua.html

 

Marjory González Vivanco, Dalia Elizabeth Ayala Islas, Paula Vargas Pellicer, Juan Antonio Moreno Ruíz, Jorge Arturo Castellanos Coronado, Daniel Serna Zapien, Karla Alejandra López García y Christian Romeo Barroso Lucero.. (2015). En un mar de residuos: el cambio necesario. SEMARNAT, 1, 44.https://www.bbc.com/mundo/noticias/2014/10/141017_oceano_basura_limpieza_slat_lp

 

Víctor Ingrassia. (2019). Ahogados por el plástico: la contaminación en mares y océanos crece de forma alarmante. 2021, de Infobae Sitio web: https://www.infobae.com/tendencias/2019/08/03/ahogados-por-el-plastico-la-contaminacion-en-mares-y-oceanos-crece-de-forma-alarmante/

Municipal de Ameca, Jalisco. (2017). Proyecto Ejecutivo del Relleno Sanitario Municipal de Ameca, Jalisco. 2021, de Secretaria de Desarrollo Urbano Sitio web: http://siga.jalisco.gob.mx/multi/ProyEjec_Ameca.pdf

Gero Rueter. (2019). Mareas de plástico: ¿resuelven los recolectores el problema de la basura?. 2021, de Made for Minds Sitio web: https://www.dw.com/es/mareas-de-pl%C3%A1stico-resuelven-los-recolectores-el-problema-de-la-basura/a-51053689

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography