Ciencias de los materiales

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

PK-CM-84 Impermeabilizante a base de unicel para uso en comunidades vulnerables

Asesor: MARISA CALLE MONROY

Equipo [Impermeabilizante a base de unicel para uso en comunidades vulnerables] María José Flores Paredes[Expositor], Rebeca Sara Huerta Rodríguez [Asesor]

Resumen

Hoy la aspiración a una vivienda digna para muchas personas carentes de recursos se ha llegado a convertir en un formulario largo de espera para un subsidio del Gobierno o un largo plazo de ahorro mientras se presentan otras prioridades económicas.

El propósito del proyecto es mejorar la calidad de vivienda de algunas personas usando un impermeabilizante hecho a base de unicel reciclado, ayudando así a  una mejor protección estructural y a promover el uso de productos reciclados para   obtener  productos útiles para la sociedad,  reduciendo el daño al medio ambiente y  aprovechando los desechos  que se convierten en contaminantes en general.

La presente investigación pretende utilizar tres sustancias diferentes para la recuperación de los residuos de plástico del poliestireno expandido, utilizando acetona, aguarrás y esencia natural de naranja. De esta manera el producto obtenido será utilizado como impermeabilizante en casas con techo de asbesto, cemento o lámina como apoyo a mejorar la calidad de viviendas en zonas vulnerables.

El poliestireno expandido es un plástico rígido celular que se encuentra en una multitud de formas y aplicaciones, es un compuesto de una larga cadena de moléculas de estireno que se modifica mediante un agente expansor (gas) generando la construcción de una estructura celulosa porosa, es decir se crea una espuma muy ligera, llena de aire o gas, por lo que su composición es 5% materia prima y 95% aire.
Se identifica por un triángulo equilátero y el número 6 en la parte central, además de las letras PS.

Pregunta de Investigación

¿Cómo el proceso de reciclaje de lo de ser tu resultado un impermeabilizante te puedo utilizar las comunidades vulnerables para protegerse de las lluvias torrenciales?

Planteamiento del Problema

Los niveles de exposición de las personas a las condiciones insalubres de la vivienda son muy variados. Los más afectados son, por lo general, los grupos de bajos ingresos. Entre ellos, las mujeres tienen más probabilidades que los hombres de resultar expuestas a los peligros del ambiente hogareño puesto que pasan más tiempo en él y sus actividades (como coci- nar) entrañan riesgos específicos para la salud (como la contaminación debida a la combustión del carbón o la biomasa).

Finalmente, esta práctica repercute positivamente no sólo con la salud planetaria, sino también en la economía circular, es decir, procurando que los desechos producidos por el poliestireno expandido sean menores y aprovechados para producir un impermeabilizante que pueda ser usado en una sociedad.

Antecedentes

Hoy la aspiración a una vivienda digna para muchas personas carentes de recursos se ha llegado a convertir en un formulario largo de espera para un subsidio del Gobierno o un largo plazo de ahorro mientras se presentan otras prioridades económicas.

El propósito del proyecto es mejorar la calidad de vivienda de algunas personas usando un impermeabilizante hecho a base de unicel reciclado, ayudando así a  una mejor protección estructural y a promover el uso de productos reciclados para   obtener  productos útiles para la sociedad,  reduciendo el daño al medio ambiente y  aprovechando los desechos  que se convierten en contaminantes en general.

El poliestireno expandido es un plástico rígido celular que se encuentra en una multitud de formas y aplicaciones, es un compuesto de una larga cadena de moléculas de estireno que se modifica mediante un agente expansor (gas) generando la construcción de una estructura celulosa porosa, es decir se crea una espuma muy ligera, llena de aire o gas, por lo que su composición es 5% materia prima y 95% aire.
Se identifica por un triángulo equilátero y el número 6 en la parte central, además de las letras PS.

 

 

En la actualidad es el cuarto plástico más utilizado después del polietileno, el polipropileno y el PCV, asimismo es un residuo contaminante muy resistente a la degradación. Lo cual resulta una problemática ambiental debido a que el poliestireno expandido es utilizado como envases para comida desechable, eliminándose directamente a la basura como un residuo común. Y en muchos casos estos residuos generados en los hogares o escuelas no llegan a los rellenos sanitarios, se estima que cada año 8 millones de toneladas de plástico termina en el mar, amenazando la vida de especies marinas y costeras.

Debido a esta preocupación, se ha pretendido reintegrar los productos que ya están fuera de uso a la cadena de valor, pero esto se ha conseguido en materiales comúnmente reciclables: plástico, metal, vidrio y papel. Sin embargo, ha surgido una preocupación adicional por el poliestireno expandido debido a su lenta biodegradación y a que este material no es recuperado o reutilizado en la mayor parte del país

Objetivo

La presente investigación pretende utilizar tres sustancias diferentes para la recuperación de los residuos de plástico del poliestireno expandido, utilizando acetona, aguarrás y esencia natural de naranja. De esta manera se presenta una opción para producir una pasta que sirva como impermeabilizante y resonador de paredes que puede utilizarse en época de lluvias para proteger viviendas y además ayudar a reducir la problemática medioambiental de plástico debido al consumismo de los productos a base de poliestireno.
Por lo anterior, se quiere medir el impacto positivo de la utilización de un impermeabilizante para apoyar a familias en estado de vulnerabilidad para proteger sus casas de lluvias torrenciales.

Justificación

Desde el punto de vista ecológico la principal ventaja que presenta el reciclar el unicel para obtener un producto útil para la sociedad, es inmenso, pues da la oportunidad de utilizar los desechos contaminantes para crear una herramienta de mejora en la calidad de las viviendas para proteger a sus habitantes de los desastres naturales como las lluvias torrenciales.

Podemos describir otros beneficios como:

  • Dar un segundo uso a los desechos materiales del poliestireno expandido.
  • Reduce la cantidad de residuos sólidos urbanos (RSU) que llegan a vertederos y plantas de tratamiento por lo que reduce la contaminación del suelo y agua así como la emisión de gases nocivos a la atmósfera.
  • Su uso favorece la estructura de la vivienda y proporciona mayor seguridad ante las precipitaciones abundantes.
  • El hacer uso de este producto para proteger viviendas de familias en estado de vulnerabilidad permite apoyar en el área económica y en su calidad de vida.

Creemos que la incorporación de este producto en la sociedad favorece al medio ambiente y muestra una forma de reciclaje que además beneficia a un sector de la sociedad.

Hipótesis

El manejo de desechos de poliestireno expandido permitirá obtener una pasta que puede utilizarse como impermeabilizante en los techos de las casas.

Método (materiales y procedimiento)

Componentes:

  • Pedazos de poliestireno expandido (vasos o platos desechados en el recreo)
  • Guantes
  • Tres recipientes de cristal
  • Acetona
  • Aguarrás
  • Aceite de esencia natural de naranja
  • 3 Cubrebocas industriales

Procedimiento:

Recolección de platos, vasos y materiales de envase utilizados, un proceso de purificación para la eliminar restos de comida, tierra, etc., después en envases de cristal el unicel se somete a solventes entre ellos: acetona, aguarrás y aceite de esencia de naranja, los cuales disuelven el material y liberan burbujas de aire.

Finalmente, al resultado de estas disoluciones se le utiliza como impermeabilizante para usar en viviendas. 

Este trabajo se inició con investigación documental sobre los métodos para reutilizar el unicel y sus beneficios.

Las acciones a tomar pasando la pandemia es llevar el producto a zonas vulnerables.

Galería Método

Resultados

La pasta obtenida sirve como impermeabilizante y resonador de paredes para evitar fugas de agua a partir de fenómenos naturales como la lluvia.

Las alternativas de reciclaje químico del poliestireno expandido analizadas en la presente investigación con la finalidad de ofrecer una segunda vida útil y aprovechar el material, de la misma manera que se da una solución al manejo y recuperación del cuarto plástico más usado para elaborar envases desechables, que generan un alto nivel de contaminación debido a su lenta biodegradación.

Se observó que tanto la acetona, el aguarrás y el aceite esencial de naranja son disolventes del poliestireno expandido, debido a que ambos son derivados del petróleo y por lo tanto su polaridad es negativa, ya que según Lozada (2017) las sustancias no polares, o poco polares se disuelven solamente en disolventes con poca polaridad o no polares.  Presentándose una reacción en la cual las moléculas del poliestireno no desaparecen, siguen presentes sólo que se contraen observándose una reducción en el volumen del unicel.

De esta forma, el resultado de las disoluciones del poliestireno expandido en estos tres solventes, puede tener un segundo uso, tales como resanador en las paredes del instituto, impermeabilizante de zonas donde se filtra el agua, puede usarse como material para moldear figuras o juguetes, así como un barniz para madera.

Finalmente, esta práctica repercute positivamente no sólo con la salud planetaria, sino también en la economía circular, es decir, procurando que los desechos producidos por el poliestireno expandido sean menores y aprovechados para producir un impermeabilizante que pueda ser usado en una sociedad vulnerable.

Galería Resultados

Discusión

Hoy la aspiración a una vivienda digna para muchas personas carentes de recursos se ha llegado a convertir en un formulario largo de espera para un subsidio del Gobierno o un largo plazo de ahorro mientras se presentan otras prioridades económicas.

El propósito del proyecto es mejorar la calidad de vivienda de algunas personas usando un impermeabilizante hecho a base de unicel reciclado, ayudando así a  una mejor protección estructural y a promover el uso de productos reciclados para   obtener  productos útiles para la sociedad,  reduciendo el daño al medio ambiente y  aprovechando los desechos  que se convierten en contaminantes en general.

En este sentido, instituciones como la Universidad Nacional Autónoma de México y empresas como Marcos & Marcos y Dart de México, han adoptado iniciativas de recuperación del poliestireno expandido, donde la idea es generar productos a partir del unicel, por ejemplo: barnices, resanadores, impermeabilizantes o adhesivos para papel, cartón o madera o marcos para cuadros, que pueden ser utilizados en diferentes contextos.

Para cumplir con este objetivo es preciso especificar que las sustancias no polares, o poco polares se disuelven en disolventes no polares o poco polares. Por tal motivo se estima que el poliestireno expandido puede ser disuelto en solventes como el aguarrás o acetona, debido a que ambos son derivados del petróleo y por lo tanto poseen una polaridad negativa.

Estas sustancias disuelven el poliestireno y el gas dentro de la “espuma” se libera. Como el poliestireno es casi todo aire o gas, se reduce a una décima parte en forma de pegote. Este proceso se conoce como reacción química, que da cabida a una nueva sustancia.

La acetona, el aguarrás y algunos aceites naturales tienen un alto grado de disolución, debido a que son disolventes polares apróticos, aquellos que no dan ni acepta protones, y al mezclarse con un soluto (unicel) generan una reacción química que da lugar a otra sustancia.

Conclusiones

La pasta obtenida sirve como impermeabilizante y resonador de paredes para evitar fugas de agua a partir de fenómenos naturales como la lluvia.

Las alternativas de reciclaje químico del poliestireno expandido analizadas en la presente investigación con la finalidad de ofrecer una segunda vida útil y aprovechar el material, de la misma manera que se da una solución al manejo y recuperación del cuarto plástico más usado para elaborar envases desechables, que generan un alto nivel de contaminación debido a su lenta biodegradación.

Se observó que tanto la acetona, el aguarrás y el aceite esencial de naranja son disolventes del poliestireno expandido, debido a que ambos son derivados del petróleo y por lo tanto su polaridad es negativa, ya que según Lozada (2017) las sustancias no polares, o poco polares se disuelven solamente en disolventes con poca polaridad o no polares.  Presentándose una reacción en la cual las moléculas del poliestireno no desaparecen, siguen presentes sólo que se contraen observándose una reducción en el volumen del unicel.

De esta forma, el resultado de las disoluciones del poliestireno expandido en estos tres solventes, puede tener un segundo uso, tales como resanador en las paredes del instituto, impermeabilizante de zonas donde se filtra el agua, puede usarse como material para moldear figuras o juguetes, así como un barniz para madera.

Finalmente, esta práctica repercute positivamente no sólo con la salud planetaria, sino también en la economía circular, es decir, procurando que los desechos producidos por el poliestireno expandido sean menores y aprovechados para producir un impermeabilizante que pueda ser usado en una sociedad vulnerable.

Bibliografía

  • Lozada S. (2017) Recuperación del poliestireno expandido (EPS) con aceite esencial de naranja. Escuela profesional de ingeniería ambiental. Lima

Repositorio.ucv.edu.pe/handle/UCV/3564

  •  “Experimento con poliestireno y acetona” No hay cole www.hoynohaycole.com/archives/experimento-poliestireno-acetona/
  • Día de la ciencia: Acetona y poliestireno. Sites.google.com/site/diadelacieciaquimica/acetona-y-poliestireno
  • Resanador a base de acetona y unicel. MUCIMEX. Expociencias.com.mx/ver-16/Project/resanador-a-base-de-acetona-y-unicel

 

 

  • La UNAM creó un programa de reciclaje de poliestireno. 7 de noviembre del 2011. Universia.http://noticias.universia.net.mx/en-portada/noticia/2011/11/07/885931/unam-creo-programa-reciclaje-poliestireno.html

 

Summary

Today the aspiration to decent housing for many poor people has become a long form of waiting for a government subsidy or long-term savings while other economic priorities are presented. The purpose of the project is to improve the quality of housing for some people using a waterproofing made from recycled unicel, thus helping to better structural protection and promoting the use of recycled products to obtain useful products for society, reducing damage to the environment. environment and taking advantage of wastes that become pollutants in general. This research aims to use three different substances for the recovery of plastic waste from expanded polystyrene, using acetone, white spirit and natural orange essence. In this way, the product obtained will be used as a waterproofing in houses with an asbestos, cement or sheet roof as a support to improve the quality of homes in vulnerable areas. Expanded polystyrene is a rigid cellular plastic that is found in a multitude of forms and applications, it is a compound of a long chain of styrene molecules that is modified by an expanding agent (gas) generating the construction of a porous cellulose structure, it is In other words, a very light foam is created, filled with air or gas, so its composition is 5% raw material and 95% air. It is identified by an equilateral triangle and the number 6 in the central part, in addition to the letters PS.

Research Question

As the recycling process of what is your result a waterproofing can I use vulnerable communities to protect themselves from torrential rains?

Problem approach

The levels of exposure of people to unsanitary housing conditions vary widely. Those most affected are generally the low-income groups. Among them, women are more likely than men to be exposed to the dangers of the home environment since they spend more time in it and their activities (such as cooking) carry specific health risks (such as pollution due to combustion coal or biomass). Finally, this practice has a positive impact not only on planetary health, but also on the circular economy, that is, ensuring that the waste produced by expanded polystyrene is less and used to produce a waterproofing that can be used in a vulnerable society.

Background

Today the aspiration to decent housing for many poor people has become a long form of waiting for a government subsidy or long-term savings while other economic priorities are presented. The purpose of the project is to improve the quality of housing for some people by using a waterproofing made from recycled unicel, thus helping to better structural protection and promoting the use of recycled products to obtain useful products for society, reducing damage to the environment. environment and taking advantage of wastes that become pollutants in general. Expanded polystyrene is a rigid cellular plastic that is found in a multitude of forms and applications, it is a compound of a long chain of styrene molecules that is modified by an expanding agent (gas) generating the construction of a porous cellulose structure, it is In other words, a very light foam is created, filled with air or gas, so its composition is 5% raw material and 95% air. It is identified by an equilateral triangle and the number 6 in the central part, in addition to the letters PS. At present it is the fourth most used plastic after polyethylene, polypropylene and PCV, it is also a polluting waste very resistant to degradation. Which is an environmental problem because expanded polystyrene is used as disposable food containers, being disposed of directly in the garbage as a common waste. And in many cases this waste generated in homes or schools does not reach the sanitary landfills, it is estimated that each year 8 million tons of plastic ends up in the sea, threatening the life of marine and coastal species. Due to this concern, an attempt has been made to reintegrate products that are no longer in use to the value chain, but this has been achieved in commonly recyclable materials: plastic, metal, glass and paper. However, an additional concern has been raised about expanded polystyrene due to its slow biodegradation and the fact that this material is not recovered or reused in most parts of the country.

Objective

This research aims to use three different substances for the recovery of plastic waste from expanded polystyrene, using acetone, white spirit and natural orange essence. In this way, an option is presented to produce a paste that serves as a waterproofing and resonator for walls that can be used in the rainy season to protect homes and also help reduce the environmental problem of plastic due to the consumerism of polystyrene-based products. Therefore, we want to measure the positive impact of the use of a waterproofing to support families in a state of vulnerability to protect their houses from torrential rains.

Justification

From an ecological point of view, the main advantage of recycling Styrofoam to obtain a useful product for society is immense, since it gives the opportunity to use polluting waste to create a tool to improve the quality of homes to protect its inhabitants from natural disasters such as torrential rains. We can describe other benefits as: – Give a second use to the material waste of the expanded polystyrene. – It reduces the amount of urban solid waste (MSW) that reaches landfills and treatment plants, thus reducing soil and water pollution as well as the emission of harmful gases into the atmosphere. – Its use favors the structure of the house and provides greater security against abundant rainfall. – Using this product to protect the homes of families in a state of vulnerability allows support in the economic area and in their quality of life. We believe that the incorporation of this product into society favors the environment and shows a way of recycling that also benefits a sector of society.

Hypothesis

The management of expanded polystyrene waste will allow to obtain a paste that can be used as a waterproofing in the roofs of houses.

Method (materials and procedure)

Components: • Pieces of expanded polystyrene (cups or plates thrown away at recess) • Gloves • Three glass containers • Acetone • White spirit • Natural orange essence oil • 3 Industrial face covers Process: Collection of plates, glasses and used packaging materials, a purification process to remove food remains, dirt, etc., then in glass containers the Styrofoam is subjected to solvents including: acetone, turpentine and orange essence oil , which dissolve the material and release air bubbles. Finally, the result of these solutions is used as a waterproofing agent for use in homes. This work began with documentary research on the methods to reuse Styrofoam and its benefits. The actions to take after the pandemic is to take the product to vulnerable areas.

Results

The paste obtained serves as a waterproofing and resonator for walls to prevent water leaks from natural phenomena such as rain. The alternatives for chemical recycling of expanded polystyrene analyzed in this research in order to offer a second useful life and take advantage of the material, in the same way that a solution is given to the handling and recovery of the fourth most used plastic to make disposable containers, that generate a high level of contamination due to their slow biodegradation. It was observed that both acetone, turpentine and orange essential oil are solvents of expanded polystyrene, because both are derived from oil and therefore their polarity is negative, since according to Lozada (2017) non-polar substances, or little polar dissolve only in solvents with little or nonpolar polarity. Presenting a reaction in which the polystyrene molecules do not disappear, they are still present only that they contract, observing a reduction in the volume of the Styrofoam. In this way, the result of the solutions of the expanded polystyrene in these three solvents, can have a second use, such as resanador in the walls of the institute, waterproofing of areas where water leaks, can be used as a material to mold figures or toys , as well as a wood varnish. Finally, this practice has a positive impact not only on planetary health, but also on the circular economy, that is, ensuring that the waste produced by expanded polystyrene is less and used to produce a waterproofing that can be used in a vulnerable society.

Discussion

Today the aspiration to decent housing for many poor people has become a long form of waiting for a government subsidy or long-term savings while other economic priorities are presented. The purpose of the project is to improve the quality of housing for some people by using a waterproofing made from recycled unicel, thus helping to better structural protection and promoting the use of recycled products to obtain useful products for society, reducing damage to the environment. environment and taking advantage of wastes that become pollutants in general. In this sense, institutions such as the National Autonomous University of Mexico and companies such as Marcos & Marcos and Dart de México, have adopted initiatives to recover expanded polystyrene, where the idea is to generate products from Styrofoam, for example: varnishes, resanadores, waterproofing or adhesives for paper, cardboard or wood or picture frames, which can be used in different contexts. To meet this objective, it is necessary to specify that non-polar or low-polar substances dissolve in non-polar or low-polar solvents. For this reason, it is estimated that expanded polystyrene can be dissolved in solvents such as turpentine or acetone, since both are derived from petroleum and therefore have a negative polarity. These substances dissolve the polystyrene and the gas inside the “foam” is released. Since polystyrene is almost all air or gas, it is reduced to one-tenth in the form of a glob. This process is known as a chemical reaction, which makes room for a new substance. Acetone, turpentine and some natural oils have a high degree of dissolution, because they are aprotic polar solvents, those that do not give or accept protons, and when mixed with a solute (unicel) they generate a chemical reaction that gives rise to another. substance.

Conclusions

The paste obtained serves as a waterproofing and resonator for walls to prevent water leaks from natural phenomena such as rain. The alternatives for chemical recycling of expanded polystyrene analyzed in this research in order to offer a second useful life and take advantage of the material, in the same way that a solution is given to the handling and recovery of the fourth most used plastic to make disposable containers, that generate a high level of contamination due to their slow biodegradation. It was observed that both acetone, turpentine and orange essential oil are solvents of expanded polystyrene, because both are derived from oil and therefore their polarity is negative, since according to Lozada (2017) non-polar substances, or little polar dissolve only in solvents with little or nonpolar polarity. Presenting a reaction in which the polystyrene molecules do not disappear, they are still present only that they contract, observing a reduction in the volume of the Styrofoam. In this way, the result of the solutions of the expanded polystyrene in these three solvents, can have a second use, such as resanador in the walls of the institute, waterproofing of areas where water leaks, can be used as a material to mold figures or toys , as well as a wood varnish. Finally, this practice has a positive impact not only on planetary health, but also on the circular economy, that is, ensuring that the waste produced by expanded polystyrene is less and used to produce a waterproofing that can be used in a vulnerable society.

Bibliography

 

• Lozada S. (2017) Recovery of expanded polystyrene (EPS) with essential orange oil. Professional School of Environmental Engineering. lime Repositorio.ucv.edu.pe/handle/UCV/3564 • “Experiment with polystyrene and acetone” There is no school www.hoynohaycole.com/archives/experimento-poliestireno-acetone/ • Science Day: Acetone and polystyrene. Sites.google.com/site/diadelacieciaquimica/acetona-y-poliestireno • Restorer based on acetone and Styrofoam. MUCIMEX. Expociencias.com.mx/ver-16/Project/resanador-a-base-de-acetona-y-unicel • https://ecoosfera.com/2015/01/este-proyecto-mexicano-convertira-el-sucio-unicel-en-otras-sustancias/ • UNAM created a polystyrene recycling program. November 7, 2011. Universia.http: //noticias.universia.net.mx/en-portada/noticia/2011/11/07/885931/unam-creo-programa-reciclaje-poliestireno.html