Equipo [Bioplástico que cuida el planeta ] Sofia Cano [Hernández ], Sofía García[Cano], Alejandro Dayan Guzman[González]
Este proyecto se desarrolló con el propósito de proponer una alternativa más amigable con el ambiente ante el uso excesivo de bolsas de plástico convencional. En los últimos años se ha observado un incremento en la contaminación debido al uso masivo de bolsas para recoger los desechos de mascotas, empaques ligeros o para residuos de cocina., las cuales, al estar elaboradas con plástico tradicional, tardan muchos años en degradarse y se acumulan en rellenos sanitarios y ecosistemas naturales. Además, estas bolsas se utilizan diariamente para transportar productos y contener basura doméstica, lo que aumenta el problema ambiental. Al mismo tiempo, en los hogares se generan residuos orgánicos, como cáscaras de frutas, que generalmente no se aprovechan.
El equipo también investigó cómo funcionan las bolsas que se comercializan como biodegradables, analizando los materiales con los que están elaboradas y las condiciones necesarias para su degradación. A partir de esta información, surgió la idea de elaborar un material similar utilizando ingredientes accesibles y de bajo costo.
El objetivo principal fue transformar residuos orgánicos en un bioplástico funcional que pudiera emplearse como bolsa para desechos de mascotas, empaques ligeros o para residuos de cocina. Para lograrlo, se realizaron pruebas experimentales utilizando fécula de maíz y glicerina, con el fin de mejorar la resistencia, textura y conservación del material.
Los resultados mostraron que es posible obtener un material compostable con propiedades adecuadas para usos ligeros. Este proyecto promueve la sustentabilidad, el aprovechamiento de residuos y el desarrollo del pensamiento científico, demostrando que es posible crear alternativas responsables frente al problema creciente de la contaminación plástica.
Palabras clave: contaminación, residuos orgánicos, bioplástico, degradación, sustentabilidad
This project was developed with the purpose of proposing a more environmentally friendly alternative to the excessive use of conventional plastic bags. In recent years, there has been an increase in pollution due to the massive use of bags to collect dog waste, which, being made from traditional plastic, take many years to degrade and accumulate in landfills and natural ecosystems. Additionally, these bags are used daily to transport products and contain household waste, which worsens the environmental problem. At the same time, households generate organic waste, such as fruit peels, which are generally discarded without being used.
The team also investigated how bags marketed as biodegradable actually work, analyzing the materials they are made from and the conditions required for their degradation. Based on this information, the idea emerged to develop a similar material using accessible and low-cost ingredients.
The main objective was to transform organic waste into a functional bioplastic that could be used as a bag for pet waste, light packaging, or kitchen organic waste. To achieve this, experimental tests were carried out using cornstarch, glycerin, and gelatin to improve the material’s strength, texture, and preservation.
The results showed that it is possible to obtain a compostable material with suitable properties for light applications. This project promotes sustainability, the use of organic waste, and the development of scientific thinking, demonstrating that it is possible to create responsible alternatives to address the growing problem of plastic pollution.
keywords: pollution, organic waste, bioplastic, degradation, sustainability.
Ni proyecto quichīhua se bioplástico ipan residuos orgánicos quen cáscaras de frutas, ica ma ticchīhuaz ce alternativa para ticchīhuaz menos contaminación tlen mochīhua ica bolsas convencionales, achi hueyi para tlen quinequi mopoloa itlaçotlaliztli itzcuintli. Omoitac in degradación ihuan quen ticmatiz tlen quichīhua, ihuan quipiya in sustentabilidad ica materiales tlen amo ohui ticahsiz ihuan procesos sencillos.
El uso excesivo de plásticos convencionales ha generado un problema ambiental grave, ya que estos materiales tardan muchos años en degradarse y contaminan suelos, ríos y océanos. De acuerdo con el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, la contaminación por plásticos es una de las principales amenazas para los ecosistemas. Al mismo tiempo, en los hogares se generan residuos orgánicos como cáscaras de frutas que normalmente se desechan sin aprovecharse.
Este proyecto investiga la posibilidad de transformar cáscaras de frutas en un bioplástico biodegradable, utilizando sus componentes naturales como el almidón y la pectina. El problema central es cómo aprovechar estos residuos orgánicos para crear un material que pueda sustituir parcialmente las bolsas plásticas convencionales, especialmente en aplicaciones como empaques ligeros y bolsas para desechos de mascotas, empaques ligeros o para residuos de cocina.
El objetivo general es desarrollar un bioplástico funcional y compostable mediante un proceso experimental sencillo que incluye trituración, calentamiento y secado de la mezcla con glicerina como plastificante. La hipótesis plantea que, si se procesan adecuadamente los compuestos naturales de las cáscaras, se obtendrá un material flexible, resistente y biodegradable.
La investigación se realizó bajo condiciones controladas de temperatura ambiente y secado natural, evaluando resistencia y degradación. Los principales beneficiarios son la comunidad escolar y el medio ambiente, ya que se promueve la reducción de residuos plásticos.
Este proyecto contribuye a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) 12, 13, 14 y 15 impulsados por la Organización de las Naciones Unidas, relacionados con producción responsable y protección de los ecosistemas. Se logró cumplir con aproximadamente el 80% de la meta planteada, al obtener un bioplástico biodegradable con aplicaciones ligeras, aunque aún puede mejorarse su resistencia.
Este estudio demuestra que los residuos orgánicos pueden transformarse en materiales útiles mediante procesos científicos accesibles. La elaboración de bioplástico a partir de cáscaras de frutas representa una alternativa viable y educativa para reducir la contaminación plástica y promover una cultura de sostenibilidad desde la educación primaria.
La contaminación por plásticos es un problema ambiental grave, ya que estos materiales pueden tardar muchos años en degradarse y se acumulan en el suelo y en los cuerpos de agua. Esta situación afecta a los ecosistemas y a los seres vivos. Al mismo tiempo, en los hogares se generan diariamente residuos orgánicos como cáscaras de frutas, verduras y restos de comida que, en la mayoría de los casos, no se aprovechan.
Ante esta realidad, este proyecto propone transformar residuos orgánicos en bioplástico, convirtiendo un desecho en un recurso útil. De esta manera, se contribuye a reducir la cantidad de basura y a disminuir el uso de plásticos convencionales. Esta propuesta se basa en principios de reutilización y economía circular, promoviendo una alternativa biodegradable y más amigable con el ambiente.
Además, el proyecto es importante porque fomenta desde la educación básica el desarrollo de soluciones sustentables, fortaleciendo la conciencia ambiental, el pensamiento científico y la responsabilidad social.
Los principales beneficiarios de esta investigación son:
La sociedad en general, al promover el uso de materiales biodegradables y sostenibles.
El uso masivo de plásticos derivados del petróleo se ha convertido en uno de los principales problemas ambientales a nivel mundial. Cada año, toneladas de residuos plásticos terminan en ecosistemas terrestres y marinos, tardando cientos de años en degradarse y generando impactos negativos como contaminación del suelo, afectación de la vida silvestre, emisión de microplásticos y contribución al calentamiento global. A pesar de los esfuerzos por promover el reciclaje y la reducción en el consumo, las tasas de recuperación siguen siendo insuficientes, y la producción de plástico convencional continúa en aumento.
Ante esta situación, surge la necesidad de buscar materiales alternativos que sean biodegradables, menos contaminantes y sostenibles. Los bioplásticos, fabricados a partir de fuentes naturales como almidón, celulosa, algas, residuos agrícolas o aceites vegetales, representan una posible solución. Sin embargo, su implementación enfrenta obstáculos importantes: variabilidad en su resistencia mecánica, costos de producción más elevados, poca disponibilidad de materia prima en algunos contextos y escaso conocimiento social sobre su manejo y degradación.
Por lo tanto, es necesario desarrollar investigación que permita analizar las características, desempeño, viabilidad y beneficios ambientales del bioplástico, con el fin de determinar si constituye una alternativa real y sostenible frente al plástico convencional.
Si se fabrica una bolsa con bioplástico hecho de materiales naturales como almidón o cáscara de fruta, entonces se obtendrá un material que puede ser útil y que se descomponga fácilmente, ayudando a cuidar el planeta.
Crear un bioplástico con materiales naturales que se pueda usar como empaque o bolsas compostables y que sea menos contaminante que el plástico común.
Elaborar bioplástico usando cascara de frutas.
Comprobar si es resistente para uso de empaque o bolsas.
Determinar si es viable y costeáble la fabricación.
Reducir el uso de plásticos derivados del petróleo.
Reutilizar residuos orgánicos (cáscaras de fruta) como materia prima.
Promover procesos de producción más sostenibles y con menor impacto ambiental.
Disminuir la contaminación asociada a la fabricación de plásticos convencionales.
Reducir la emisión de gases de efecto invernadero mediante el uso de materiales biodegradables.
La contaminación por plásticos se ha convertido en uno de los mayores problemas ambientales de nuestro tiempo. Desde su invención en el siglo XX, el plástico ha revolucionado industrias gracias a su bajo costo, resistencia y versatilidad. Sin embargo, su producción masiva y su incorrecta gestión han generado un problema de proporciones alarmantes.
Cada año, se producen más de 400 millones de toneladas de plástico, de las cuales una gran parte termina en el medio ambiente, afectando océanos, suelos, aire y la salud humana. Se estima que más del 75% de los residuos plásticos nunca se reciclan, acumulándose en ecosistemas y descomponiéndose en partículas cada vez más pequeñas: los temidos microplásticos.
El plástico es un material no biodegradable, lo que significa que puede tardar cientos o incluso miles de años en degradarse completamente. Durante este proceso, contamina los ecosistemas de diferentes maneras:
Contaminación del agua y los océanos:
Plásticos en el aire y el suelo
Efectos en la biodiversidad
Para nuestra investigación documental se consultaron libros y se realizó una visita a las instalaciones de la UNAM, en específico el museo UNIVERSUM, donde obtuvimos datos sobre los tipos de bolsas orgánicas que existen.
No todas las bolsas que comúnmente se llaman “orgánicas” o “ecológicas” funcionan igual. Existen distintos tipos según el material con el que están fabricadas y el proceso mediante el cual se degradan. Es importante diferenciarlas del bioplástico, ya que no todos los materiales biodegradables son iguales.
Están hechas de plástico derivado del petróleo al que se le agregan aditivos que aceleran su fragmentación cuando se exponen al calor, la luz y el oxígeno. Se rompen en pedazos pequeños, pero no siempre se transforman completamente en materia orgánica. Pueden generar microplásticos. No son compostables.
Están elaboradas con materiales de origen vegetal como almidón de maíz, papa o caña de azúcar. Funcionan mediante descomposición biológica: los microorganismos las transforman en agua, dióxido de carbono y biomasa bajo condiciones controladas de composta (temperatura, humedad y oxígeno adecuados). No dejan residuos tóxicos. Son diferentes del plástico tradicional porque su base no es petróleo.
Se fabrican con fibras vegetales. Son biodegradables y reciclables, pero su resistencia a la humedad es limitada. No son bioplásticos, ya que no forman una película flexible como el plástico.
No están diseñadas para degradarse rápido, sino para usarse muchas veces y reducir el consumo de bolsas desechables.
Diferencia con el bioplástico
El bioplástico es un material plástico elaborado a partir de fuentes renovables (almidón, celulosa, aceites vegetales). Puede ser biodegradable o no, dependiendo de su composición. La principal diferencia es su origen (vegetal y no fósil) y su capacidad potencial de integrarse a procesos de composta sin generar microplásticos, cuando está bien formulado.
La investigación de campo se llevó a cabo mediante observación directa en parques y en el entorno doméstico, con el fin de analizar el uso real de bolsas plásticas en distintas actividades cotidianas. En los parques se observó que la mayoría de los dueños de mascotas utiliza bolsas de plástico convencional para recoger los desechos de mascotas, empaques ligeros o para residuos de cocina.
Estas bolsas, aunque prácticas, no son biodegradables y pueden permanecer en el ambiente durante muchos años.
También se analizó el uso de bolsas en el hogar, especialmente para separar residuos orgánicos como cáscaras de frutas y verduras. Se identificó que comúnmente se emplean bolsas plásticas tradicionales para desechar estos restos, aun cuando su contenido sí es biodegradable. Esto evidencia una oportunidad de mejora, ya que una bolsa de bioplástico compostable podría utilizarse tanto para recolectar desechos de mascotas como para almacenar residuos orgánicos domésticos, permitiendo que todo el contenido se degrade de manera conjunta.
Además, se aplicó una encuesta breve a dueños de mascotas y a familias del entorno cercano para conocer sus hábitos de consumo de bolsas, su conocimiento sobre materiales biodegradables y su disposición a utilizar alternativas ecológicas. La información recopilada permitió confirmar que existe interés en opciones más amigables con el ambiente, siempre que sean resistentes, funcionales y económicas.
Ingredientes
Utensilios y equipo
La mezcla se calentó a temperatura media-baja, removiendo constantemente hasta obtener una consistencia espesa y uniforme.
En la fase experimental se elaboró el bioplástico a partir de cáscaras de frutas mediante un proceso que incluyó trituración, calentamiento y secado. Primero, las cáscaras se trituraron con agua hasta obtener una mezcla homogénea. Posteriormente, la mezcla se calentó a temperatura baja y se le agregó glicerina como plastificante y una pequeña cantidad de vinagre para favorecer la reacción y mejorar la consistencia. Una vez obtenida una mezcla espesa y uniforme, se vertió en moldes planos para su secado.
Durante el desarrollo del proyecto se realizaron varias pruebas de formulación, modificando las cantidades y combinaciones de ingredientes. Se experimentó con fécula de maíz como fuente de almidón y distintos ácidos naturales, ya que se observó que estos ayudaban a disminuir la aparición de hongos y a mejorar la estabilidad del material. Estas pruebas permitieron comparar textura, resistencia y acabado superficial hasta encontrar una mezcla más adecuada.
Para mejorar la presentación del producto final, se incorporaron colorantes vegetales y esencias naturales, como aroma a café, canela y cítricos. Estos elementos no alteraron la biodegradabilidad del material, pero hicieron que el bioplástico fuera más agradable a la vista y al olfato, especialmente si se considera su uso doméstico. Con estos ajustes y pruebas sucesivas se obtuvo el producto final, con mejores características de resistencia, apariencia y conservación.
Después de realizar las diferentes pruebas y ajustes en las fórmulas, se logró obtener una lámina de bioplástico con características funcionales adecuadas para usos ligeros. El material presentó una textura uniforme, buena apariencia y un espesor aproximado de 2 a 3 milímetros. La fécula de maíz permitió mejorar la consistencia y flexibilidad, mientras que la adición de ácidos naturales ayudó a disminuir la aparición de hongos durante el secado y almacenamiento.
En las pruebas de resistencia, el bioplástico soportó peso ligero sin romperse fácilmente, lo que indica que puede utilizarse para empaques sencillos, bolsas pequeñas o para contener residuos orgánicos domésticos. En ambientes húmedos, el material comenzó a mostrar señales de degradación progresiva, confirmando su capacidad biodegradable bajo condiciones similares a la composta.
También se observó que los colorantes vegetales y las esencias naturales no afectaron la estructura del material, pero sí mejoraron su presentación final, haciéndolo más atractivo y agradable para el uso doméstico.
De manera general, se considera que se alcanzó aproximadamente el 80% del objetivo planteado. El producto final cumple con la función básica de ser biodegradable y funcional para aplicaciones ligeras; sin embargo, aún es necesario fortalecer su resistencia mecánica para soportar cargas mayores y ampliar sus posibles aplicaciones.
El desarrollo de este proyecto permitió comprobar que es posible elaborar un bioplástico funcional a partir de residuos orgánicos utilizando materiales accesibles y procedimientos sencillos. Durante el proceso se comprendió que los plásticos están formados por polímeros, es decir, cadenas largas de moléculas que, al organizarse adecuadamente, generan materiales con distintas propiedades como flexibilidad o rigidez. Además, se aprendió que para elaborar un biopolímero es necesario integrar componentes específicos: una materia prima (como cáscaras o almidón), un aglutinante que permita unir las partículas, un plastificante como la glicerina para aportar flexibilidad y un elemento ácido que ayude a evitar la propagación de hongos y bacterias, mejorando así la conservación del material.
El equipo disfrutó ampliamente la realización del proyecto, ya que fortaleció el aprendizaje científico y estimuló la creatividad. Se comprobó que, con ingredientes de uso doméstico, es posible obtener un material con características similares a algunas bolsas comerciales. Asimismo, se identificó que el producto no se limita únicamente a la elaboración de bolsas, sino que, mediante ajustes en la fórmula y proporciones, pueden desarrollarse otros biomateriales, como biocerámica, bio textiles o bio cueros.
También se observó que pueden emplearse no solo cáscaras de frutas, sino verduras, diversas frutas e incluso residuos como café molido, ampliando las posibilidades de aprovechamiento de desechos orgánicos. En conjunto, el proyecto demostró que la ciencia aplicada permite generar alternativas sustentables desde el entorno cotidiano.
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