Resumen

Para disminuir los tiempos de degradación de los platos desechables y reducir con ello el impacto ambiental que generan estos residuos sólidos, dos estudiantes de la Universidad de Chapingo, en Texcoco, Estado de México, desarrollaron un procedimiento para fabricarlos con fibra de coco, material que puede desintegrarse en un lapso que va de dos días a tres meses.

Brenda Itzel Morales Rodríguez y Mariana Lizbeth Sánchez Escutia, de la división de Ciencias Forestales de dicha institución, trabajaron durante seis meses para desarrollar esta idea y lograr un producto más amigable que pueda combinarse con tierra y utilizarse como composta, a diferencia de los platos de plástico o unicel que tardan en degradarse entre 500 y mil años.

El proceso comienza suavizando la fibra de coco con la ayuda de un contenedor hermético llamado biodigestor; posteriormente se licúa y se agrega agua de linaza y papel reciclado. Con la ayuda de un molde y la aplicación de calor la mezcla toma forma de plato.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

Encontrar el tratamiento y mezcla correcta con otros materiales para obtener la consistencia y resistencia que ayude a contener alimentos en un material biodegradable.

Esta propuesta responde a la necesidad de reducir la cantidad de residuos sólidos. La Secretaría de Medio Ambiente y Recurso Naturales (Semarnat) estima que en 2011 se produjeron 41 millones de toneladas de residuos sólidos urbanos, de ese total sólo se reciclaron 1.9 millones de toneladas, lo que representa el 4.8 por ciento. De las toneladas recicladas, el 1.2 por ciento corresponde a residuos plásticos, es decir solo 22 mil 800 toneladas.

Antecedentes

HISTORIA DEL PLASTICO

 La industria del plástico nació en el año 1868, cuando una grave escasez de marfil movió a un fabricante de bolas de billar, en Nueva Inglaterra, a ofrecer un premio de diez mil dólares a quien encontrase un sucedáneo adecuado.

Un joven impresor de Albany, en el estado norteamericano de Nueva York, llamado John Wesley Hyatt ganó el premio al presentar un producto que bautizó Celulloid, y lo registró como marca patentada en el año 1872.  En realidad, Hyatt no inventó el celuloide, sino que en el año 1868 adquirió su patente británica a Alexander Parkes, profesor de ciencias naturales de Birmingham.

Alrededor del año 1850, Parkes experimentaba con un producto químico en su laboratorio, la nitrocelulosa, y al mezclarla con alcanfor descubrió que el compuesto formaba una sustancia transparente, dura pero flexible, que llamó Parkesine. A principios de la década de 1850 no había mercado para aquella película delgada y transparente, y el doctor Parkes se mostró más que satisfecho por vender los derechos de la patente de aquella inútil novedad a John Hyatt.

En 1890, la palabra “celuloide” era conocida en todo el mundo. Los hombres jugaban al billar con bolas de celuloide y vestían con camisas provistas de cuellos, puños y pechera de pulcro celuloide blanco. Las mujeres mostraban con orgullo sus peines, sus espejos y sus joyas de celuloide. Los mayores empezaron a llevar los primeros paladares postizos de celuloide, y los niños jugaban con los primeros juguetes de celuloide. El marfil jamás había disfrutado de semejante popularidad.

El celuloide fue el primer plástico del mundo, y su auge se vio acelerado porque el inventor norteamericano George Eastman, introdujo la película fotográfica de celuloide en tiras como el formato más conveniente para el cine.

En toda aplicación a temperatura ambiente, el primer plástico del mundo se portaba admirablemente. Las pesadillas de ciencia ficción no comenzaron hasta que los fabricantes idearon objetos que debían someterse a las temperaturas extremadamente frías o calientes propias de la cocina.

Actualmente existen más de 100 tipos de plásticos, pero son 6 los más comunes. Algunas de las aplicaciones son las siguientes:

El 60% de la industria en nuestro país tiene relación directa con el plástico, como:

Medicina

Farmacéutica

Alimenticia

Automotriz y aeronáutica

Construcción

Comunicación e informática

HISTORIA DEL VASO DE PAPEL DESECHABLE  (1908, Nueva Inglaterra)

El vasito de papel parafinado o de plástico, que tan útil resulta para beber y tirar, o como recipiente individual para un helado, por mencionar tan sólo dos de sus aplicaciones, tuvo su origen en los frustrados intentos de un hombre por lanzar al mercado un curioso producto: un trago de agua. El trago en sí nunca consiguió popularidad, pero el recipiente desechable de diseño especial que contenía el agua dio origen a toda una industria.

En el año 1908, un inventor emprendedor, Hugh Moore, produjo un aparato de porcelana, apto para servir un vaso de agua pura y muy fría. Similar a los posteriores depósitos refrigeradores para las oficinas, tenía tres compartimientos separados: el superior para el hielo, el del medio para el agua y un depósito abajo para los vasos usados. Cada aparato ostentaba una placa en la que se leía que nunca volvían a utilizarse los vasos. Lo que se vendía era el agua, el vaso era un accesorio.

En Nueva York, se instalaron varias de esos aparatos en puntos céntricos, donde coincidían varias líneas de tranvía, pero nadie compraba el agua de Moore. Desalentado, éste se preguntaba si sería posible salvar su empresa constituida en Nueva Inglaterra. La oportunidad se presentó en la persona de un funcionario de la sanidad pública, el doctor Samuel Crumbine. En aquellos días, no se bebía agua en la mayor parte de lugares públicos valiéndose de vasos individuales, sino directamente a partir de una taza metálica que rara vez era lavada y jamás esterilizada, y que usaban indiscriminadamente sanos y enfermos. El doctor Crumbine ya había iniciado una ardiente cruzada en pro de una ley que aboliera esos grifos públicos.  El emprendedor Moore y el escrupuloso Crumbine podían ayudarse el uno al otro, porque había un lugar preferente para el vaso de papel desechable.

El clima científico para el éxito no podía adquirir mejor cariz. Aquel mismo año, Kansas aprobó la primera ley estatal para abolir las tazas comunitarias, alegando que la enfermedad se contagiaba a las personas sanas que bebían de la misma taza que utilizaban, por ejemplo, personas tuberculosas. Y un profesor de biología del Lafayette College colocó fragmentos de varias tazas públicas bajo un microscopio y publicó un informe sobre las alarmantes variedades de los gérmenes presentes.

Estado tras Estado, aprobaron leyes que prohibían el uso de las tazas y vasos comunitarios, al tiempo que se recomendaba el empleo de recipientes individuales en los lugares públicos. Ferrocarriles, escuelas y oficinas empezaron a comprar vasos de papel desechables, considerados ahora como símbolos de la salud.

En 1919 Leo Hendrik Baekeland, descubrió la baquelita, un plástico que por su resistencia a las altas temperaturas  se utilizó en las asas de las ollas y los mangos de los sartenes. En la década de los 70´s el plástico se convirtió en la materia prima más usada alrededor del mundo.

HISTORIA DEL COCO

El nombre coco proviene de la era de los descubrimientos, pues a los exploradores portugueses que lo trajeron a Europa su superficie marrón y peluda con sus tres agujeros les recordaba una cara como la del fantasma de las historias sobre el Coco que se les cuenta en España y Portugal a los niños pequeños para asustarles.  El coco es una fruta tropical obtenida del cocotero (Cocos nucifera), la palmera más cultivada a nivel mundial. Tiene una cáscara exterior gruesa (exocarpio) y un mesocarpio fibroso y otra interior dura, vellosa y marrón (endocarpio) que tiene adherida la pulpa (endospermo), que es blanca y aromática. Mide de 20 a 30 cm y llega a pesar 2,6 kg.

El principal producto exportado desde las distintas zonas de cultivo es la copra sin procesar, seguida del coco desecado. En ciertos países europeos, encuentra su mejor salida el coco fresco; el protagonista indiscutible de ferias y verbenas y de común uso en múltiples preparaciones de repostería artesanal e industrial. El mercado más interesante tanto en Asia como en Europa y Norteamérica es el del agua de coco  envasada; de gran aceptación y mayor demanda cada año. El agua de coco no debe ser confundida con la leche de coco, ya que la leche de coco se obtiene exprimiendo la pulpa y el agua de coco se encuentra naturalmente en su cavidad interior.

TIPOS:

Propio de las islas de clima tropical y subtropical del océano Pacífico, su cultivo se ha extendido por Centroamérica, el Caribe y África tropical. Los tipos de cocoteros se clasifican en gigantes, enanos e híbridos y, dentro de cada grupo, existe un gran número de variedades.

• Gigantes: se emplean para la producción de aceite y los frutos para consumo fresco. Su contenido de agua es elevado y su sabor poco dulce. Entre sus ventajas destacan el tamaño del fruto y el contenido elevado de copra. Las variedades gigantes más cultivadas son: Gigante de Malasia (GML), Gigante de Renell (GRL) de Tahití, Gigante del Oeste Africano (GOA) de Costa de Marfil, Alto de Jamaica, Alto de Panamá, Indio de Ceilán, Java Alta, Laguna, Alto de Sudán, etc.
• Enanos: las variedades más cultivadas son Amarillo de Malasia (AAM), Verde de Brasil (AVEB) de Río Grande del Norte, Naranja Enana de la India. Debido al buen sabor del agua y el pequeño tamaño de estos cocos, se emplean fundamentalmente para la producción de bebidas envasadas. La copra es de mala calidad.
• Híbridos: producto del cruce entre las anteriores variedades. Son frutos de tamaño mediano o grande, buen sabor y buen rendimiento de copra. El híbrido más cultivado es MAPAN VIC 14; un cruce entre Enano de Malasia y Alto de Panamá y Colombia, específicamente Sabaneta.

La cosecha del coco varía según el tipo de producción, sobre todo de febrero a julio. Si se comercializa como fruta fresca o se destina a la industria con fines de envasar agua, la cosecha se efectúa cuando el coco tiene entre 5 y 6 meses. En esta época el contenido de azúcar y agua es muy elevado y el sabor es más intenso. De todas formas, sea coco seco o coco maduro tiene una capacidad de gran duración mayor sin necesidad de ningún tipo de refrigeración, a diferencia de los cocos frescos, que duran varios días (o un mes), antes de madurarse o hacerse secos.

Si se destina a la producción de coco rallado, deshidratado o compra para la extracción de aceite, la cosecha se realiza cuando los cocos caen al suelo o cuando uno de los cocos de un racimo está seco. El coco rallado es utilizado como cobertor o ingrediente para pasteles o tartas. Estos cocos secos permanecen en la planta durante 13 meses.

Sección de un coco maduro.

APLICACIONES DEL COCO:

 Industria: la copra se usa como materia prima para la extracción de aceite de uso alimenticio y en productos de  y cosmética. El hueso que cubre la copra se emplea para producir carbón y carbón activado o como combustible para calderas.

• Ganadería: la harina de coco es un subproducto de la extracción del aceite y se usa como alimento para el ganado. Las hojas se emplean como forraje para el ganado vacuno en épocas de escasez.
• Agricultura: el polvo de la estopa se usa en suelos arenosos ya que mejora la retención de agua y la textura del suelo. Además, los productos residuales de la extracción del aceite se utilizan para preparar abonos orgánicos. La fibra de coco puede usarse como sustrato hortícola alternativo en el cultivo sin suelo.
• Construcción: la madera se emplea para la fabricación de casas, puentes y granjas y las palmas, en techos. Con la corteza también se elaboran muebles.
• Artesanía: las palmas se usan para hacer canastas, sommbreros, alfombras, etc. La concha se emplea para fabricar botones, cucharas, adornos, etc. La fibra resistente al agua de mar, se utiliza para cables y aparejos de naves, hacer mantas y bolsos o incluso escobas y cepillos.
• Medicina: por su potencial acción antiséptica y diurética, en muchos países tropicales se emplea como remedio popular contra el asma, la bronquitis, contusiones, quemaduras, estreñimiento, disentería, tos, fiebre, gripe, etc.
• Ecología: la presencia de estos árboles contribuye a la regulación del microclima y a la protección de los suelos.
• Turismo: los cocoteros constituyen los paisajes costeros y embellecen las playas.
• Jardinería: en las calles o como plantas de interior; también con la madera del tronco se hacen las macetas

Se estima que anualmente se generan 12.75 toneladas de residuos de la planta de coco. Aunque esto podríamos verlo como un problema, es algo que ofrece una buena perspectiva para la utilización de residuos agrícolas en productos de alto valor añadido.  De esta manera los agricultores obtienen ingresos adicionales, se reduce la contaminación del medio ambiente por la quema de residuos agrícolas y la conservación de los microorganismos que se encuentran naturalmente responsables de la buena aireación del suelo y la fertilidad. La fibra de coco contribuye a una reducción sustancial de los niveles sonoros, tanto de impacto como aéreos.

La fibra de coco puede ser almacenada durante largos períodos en condiciones de baja humedad. En condiciones adecuadas de almacenamiento, este producto no representa un riesgo para ningún animal doméstico ni para el ser humano.

Por ser un producto inerte, estable y con bajos porcentajes de humedad, la fibra de coco no debe deteriorarse con el tiempo, siempre y cuando se mantenga en condiciones adecuadas de almacenamiento, en su empaque original cerrado y bajo condiciones ambientales no extremas.

Objetivo

Probar que se pueden crear utensilios  de la basura como platos desechables y biodegradables.

Justificación

Tomando en consideración  que la cáscara de coco es un material biodegradable del cual se puede obtener utensilios que ayuden a reducir el porcentaje de basura en las diferentes zonas de nuestro país.

Cascara de coco,  BASURA?

Incluso hay sitios en los que los cocos desechados generan tanta basura que son un peligro para las comunidades, ya que son focos de malaria, al juntar agua y permitir que los mosquitos se críen allí.

“Estamos tratando de hacer que la basura sea algo para vender, para  ayudar a los granjeros de cocos”, dijo Walter Bradley, director del proyecto. Hay unos 11 millones de granjeros de cocos en el mundo, que podrían ver un crecimiento en su entrada económica si esos desechos de coco se pudiesen usar para algo.  Los cocos se usan primariamente para producir leche de coco, aceite de coco, y también el coco en sí como alimento y condimento. Pero ese coco que uno puede ver en el mercado, cuando es cosechado tiene una cáscara dura que lo rodea, que es muy fibrosa, esa es la que usan los investigadores. Está hecha de pura fibra y polvo de coco, un material esponjoso que puede absorber hasta 10 veces su peso en agua. La fibra es dura y es fácil de manejar, tanto que puede ser utilizada casi para cualquier cosa.

Hipótesis

Aprovechar los recursos naturales y eliminar la basura no degradable.

Método (materiales y procedimiento)

INGREDIENTES:

Fibra de coco natural

Agua

Fécula de maíz

Celulosa natural

MATERIALES:

Estufa

Filtros de café

Brocas

Cuchara

Moldes

PROCEDIMIENTO:

1.- Verter la fécula de maíz en agua fría, mezclar hasta disolver grumos y verter en agua caliente, mezclar hasta lograr la consistencia de engrudo y dejar enfriar para manipularlo.

2.- Deshebrar los más posible la fibra de coco,  tomar un molde, colocar un filtro, untar el engrudo,  colocar la fibra de coco deshebrada, poner una capa de engrudo y repetir la operación.

3.- Untar una nueva y última capa de engrudo sobre la fibra de coco, poner encima otro filtro, y montar otro molde para que adopte la figura deseada, dejar secar de 7 a 15 días al sol.

4.- Una  vez secado el producto aplicar una capa por arriba y por abajo de celulosa natural para dar más resistencia y evitar que el engrudo se mezcle con los alimentos y/o se reblandezca.

5.- Como  parte del experimento se hizo la prueba de degradación de un palto se partió a la mitad y se dejó una parte en agua y otra parte se dejó al aire libre para observar el tiempo que tarda en degradarse.

Galería Método

Resultados

El resultado obtenido fue satisfactorio un plato resistente para ser utilizado por el humano, teniendo contacto con alimentos, secos y/o líquidos sin exponer su salud, ya que no se mezclan los ingredientes con los alimentos.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

¿Cómo podían imaginar Hyatt y Baekeland que sus ingenios revolucionarían el mundo? Habían creado una genialidad: un material con propiedades casi indestructibles, con la capacidad de flotar, de ser moldeable, aislante del calor, resistente a la corrosión, y además, muy barato.  Aceleradamente el plástico pasó a protagonizar muchos de los más grandes avances químicos, tecnológicos, médicos e industriales. Era una maravilla. Lo que la historia insiste en recordarnos es que no todas las maravillas tienen un buen desenlace y que muchos de los ingeniosos inventos han tenido desastrosas consecuencias. EL PLÁSTICO ES UNO.

Había algo clave que ninguno de los dos contempló. Mientras el uso del plástico se expandía en el mundo, de la mano también lo haría una sociedad obsesionada con el consumo y, por ende, con el desecho. La producción masiva del plástico arrancó con fuerza en los años 50. En la década de 1960, la producción mundial alcanzaba los 15 millones de toneladas métricas cada año y para el 2014, llegó a más de 300 millones anuales.

¿El resultado? Basura. Mucha basura. Tanta, que se calcula que para el 2050, habrá más plástico que peces en el océano.

En este momento, 270 mil toneladas métricas de plástico flotan en los océanos, fragmentadas en 5 billones de partículas, según una investigación dirigida por Markus Eriksen. Los peces los confunden con comida y nosotros los confundimos a ellos con alimento saludable. En otras palabras: nos estamos comiendo el plástico (la basura).

Para comprender qué es lo que hace al plástico tan dañino, en comparación con otro tipo de desechos, hay que tener noción de dos puntos vitales: su durabilidad en el ambiente y lo enraizado que se encuentra en nuestros hábitos de consumo.  El plástico tarda entre 100 y 1.000 años en descomponerse. En el caso de las botellas desechables, el período se acerca a los 500 años. Piense en todas las botellas plásticas que ha utilizado en su vida. Ninguna de ellas ha cumplido el ciclo que necesitan para degradarse, ni lo hará pronto. Cada una sigue dando vueltas en alguna parte del planeta.

RECICLAR NO ES SUFICIENTE

Cuando se empezó a expandir la concientización ambiental, en escuelas, colegios y campañas publicitarias, se hizo común la idea de que no todo estaba tan perdido, todavía había una salida: el reciclaje. Más de 40 años después del lanzamiento del primer símbolo de reciclaje universal, sólo el 14% de los envases de plástico se recoge para su reciclaje, sostienen datos de Mar Viva. Sumadas las pérdidas de valor adicionales en la clasificación y el reprocesamiento, menos del 5% del valor material es retenido para un uso posterior.

SUGERENCIAS

1.- Antes de comprar algo hecho con plástico, piénselo.

2.- Evite las bolsas de plástico cuando vaya de compras, siempre lleve sus bolsas de tela

3.- Pida siempre las bebidas sin popote,  ¡NO LO NECESITA!

4.-Evite hasta donde sea posible, comprar agua en botellas de plástico desechable. Use una botella reutilizable y rellénela.

5.- Haga refrescos o jugos en casa y tómelos en botellas reutilizables

6.- Compre productos empacados en cartón o vidrio.

7.- Enfiestas o reuniones, utilice vajillas de cartón o use las de sus casa.

8.- Prefiera los recipientes para alimentos de vidrio o acero inoxidable sobre los plásticos.

9.- Evite utilizar los tradicionales recipientes de estereofón o plástico desechable

10.- Reutilice al máximo las botellas de plástico desechable para limpieza de la casa y otros.

Bibliografía

• Mar Viva
• https://www.cuidarsalud.net/beneficios-del-aceite-de-coco/
• Madrid Vega, Mario. “Seminario sobre adhesivos“. Loctite Spain’s Internal Technical Information
• evistapesquisa fapesp.br/es/2011/01/01/plastico-vegetal-2/
• UNIVERSIDAD CHAPINGO (Brenda Itzel Morales Rodríguez y Mariana Lizbeth Sánchez Escutia, de la división de Ciencias Forestales)

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography