TFG RUIZ DIAZ

Empezar

Innovación y nuevos materiales aplicados a la vida cotidiana

Una investigación sobre la posibilidad de desarrollo de aviós y apliques de biopolímeros derivados de biomasa

INDEX

CONCLUSIÓN

RESULTADOS

MÉTODOS

OBJETIVOS

BIO-PLÁSTICOS

¿PORQUÉA-BIOS?

LO SOSTENIBLE

LOS NÚMEROS DE LA MODA

¿PORQUÉ A-BIOS?

A CONTRARRELOJ

LAS TRES ARISTAS

¿CÓMO ABORDAR LA SUSTENTABILIDAD?

LO SOSTENIBLE

PORQUE A-BIOS

LOS NÚMEROS DE LA MODA

A CONTRARRELOJ

LAS TRES ARISTAS

Nuestro Futuro Común (1987)

"“duradero, [debe] asegurar que satisfaga las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer las propias (…) implica las limitaciones que imponen a las recursos del medio ambiente el estado actual de la tecnología y de la organización social y la capacidad de la biósfera de absorber los efectos de las actividades humanas.” "

PORQUE A-BIOS

LOS NÚMEROS DE LA MODA

A CONTRARRELOJ

LAS TRES ARISTAS

MEDIOAMBIENTE

SOCIAL

ECONOMÍA

PORQUE A-BIOS

LOS NÚMEROS DE LA MODA

A CONTRARRELOJ

LAS TRES ARISTAS

Uso de recursos

% uso l insecticidas

% emisiones de carbono

% uso suelo

% aguas residuales

PORQUE A-BIOS

LOS NÚMEROS DE LA MODA

A CONTRARRELOJ

LAS TRES ARISTAS

la mayor parte de la huella de carbono de las prendas se traslada a los cuidados post compra de las mismas

la mayor parte de la huella hídrica de las prendas se traslada a los cuidados post compra de las mismas.

>

>

de los productos textiles usados terminan en basurales

85%

PRINCIPALES CIFRAS DEL MOMENTO POST COMPRA

el ciclo de vida

PORQUE A-BIOS

LOS NÚMEROS DE LA MODA

A CONTRARRELOJ

LAS TRES ARISTAS

materiales naturales

17%

Metal

30%

polyester

52%

fibras sintéticas

(Ellen MacArthur Foundation, 2017)

2/3

PORQUE A-BIOS

LOS NÚMEROS DE LA MODA

A CONTRARRELOJ

LAS TRES ARISTAS

fragmentación temprana impide su re-uso, los químicos adheridos evitan de que se identifique como reciclable y no son compostable.

Qué hacemos con los fragmentos demasiado pequeños.

OXOBIODEGRADABLES

< 80 / 100 mm

PET, HDPE, LDPEQué hacemos con los residuos mixtos

RESIDUOS MIXTOS

QUE EL RECICLAJE NO SEALA MONEDA CORRIENTE DEL GREENWASHING

PORQUE A-BIOS

LOS NÚMEROS DE LA MODA

A CONTRARRELOJ

LAS TRES ARISTAS

$$$

YA NO HAY LUGAR PARA LOS RESIDUOS

Educación temprana

Politicas protección de límites planetarios

Economía CIRCULAR

PORQUE A-BIOS

LOS NÚMEROS DE LA MODA

A CONTRARRELOJ

LAS TRES ARISTAS

A CONTRARRELOJ

LOS NÚMEROS DE LA MODA

PORQUÉ A-BIOS

LAS TRES ARISTAS

• Reducción de residuos
• Cierre del ciclo de vida
• Reemplazo de recursos no renovables
• Mantenimiento de la calidad en el reciclaje

(Cerdá, Khalilova, 2016).

ECODISEÑO Y BIOMATERIALES

A CONTRARRELOJ

LOS NÚMEROS DE LA MODA

PORQUÉ A-BIOS

LAS TRES ARISTAS

<<que se puede moldear>>

PLASTIKO

BIO PLÁSTICOS

A CONTRARRELOJ

LOS NÚMEROS DE LA MODA

PORQUÉ A-BIOS

LAS TRES ARISTAS

ARTIFICIALES

termoplásticos, termoestables, elastómeros y fibras sintéticas

NATURALES

celulosa, latex, almidón

ORGÁNICAS E INORGÁNICAS

son materiales obtenidos mediante reacciones de polimerización (Cámara de la Industria de Reciclados Plásticos, s.f.). Los polímeros se pueden describir como una gran cadena de unidades repetidas a las que se conocen como monómeros que forman una macromolécula.

A CONTRARRELOJ

LOS NÚMEROS DE LA MODA

PORQUÉ A-BIOS

LAS TRES ARISTAS

Según European Bioplastics son polímeros que:

BIOPLÁSTICOS

SON BIODEGRADABLES

puede convertirse en sustancias naturales simples mediante el proceso químico que llevan a cabo los microorganismos que están disponibles en el medio ambiente y factores como la temperatura y humedad

TIENEN BASE QUÍMICO-ESTRUCTURAL BIOLÓGICA

constitución derivada total o parcialmente de biomasay/o

biotecnología usando técnicas de síntesis convencional en monómeros derivados de biomasa

microorganismos

biomasa

FAMILIAS

Imposibilidad de stock de materia prima de desechos

Desmejora del suelo x pesticidas>GHG

fluctiaciones en el precio de las commodities desmejora en la vida de agricultores + suba de precios de alimentos

emisiones LUC

PROBLEMÁTICA

Rediseño del sistema productivo

Inestabilidad

PROBLEMÁTICA

MATRIZ DE DISPOSICIÓN DE RESIDUOS

analizar la viabilidad de la producción de apliques y avíos de bio-polímeros compuestos al 100% por derivados de origen orgánico, para reducir el consumo de aquellos compuestos por polímeros sintéticos convencionales, favoreciendo el acercamiento de la industria textil local a una economía circular

• Detallar las propiedades de los biopolímeros derivados de polisacáridos, de proteínas animal y de organismos vivos en materia de resistencia térmica y mecánica, respuesta a la exposición al agua y tiempo de descomposición.

OBJETIVO

• Examinar el potencial de la bio-fabricación a partir del uso de organismos vivos en el proceso de producción de bio-polímeros.

• Indagar sobre las posibilidades que admiten los bio-polímeros derivados de proteínas de origen animal en relación a la gama de texturas y colores que ofrecen.

• Explorar el potencial de los bio-polímeros derivados de polisacáridos y algas en relación a la gama de texturas y colores que se pueden obtener.

objetivos específicos

ANÁLISIS DE DATOS

INSTRUMENTOS

PARTICIPANTES

DISEÑO

MÉTODOS

ANÁLISIS DE DATOS

ANÁLISIS DE DATOS

ANÁLISIS DE DATOS

1. Proporcionó niveles de flexibilidad de amplio espectro.
2. Todas las muestras del espectro se contrajeron en el secado, pero aquellas rígidas mostraron un nivel de reducción mucho más alto en donde el encogimiento llegó a ser la mitad en relación al tamaño original hidratado.
3. En cuanto al análisis de la superficie, las muestras flexibles tuvieron un acabado más liso, mientras que las rígidas se mostraron arenosas pero susceptibles a adquirir patrones mediante la disposición de estos antes de las primeras 2 horas de secado.
4. La resistencia de las mezclas mejoró al adicionar fibras de longitud media-larga (mayores a 3 cm).
5. Por otra parte los aditivos bases de estas mezclas eran incoloros lo cual permitió que, aún con acabados opacos y parcialmente traslúcidos, presentaran colores vibrantes
6. El aroma de la composición base fue inodoro y las mezclas adquirieron el aroma de sus aditivos, ninguna mezcla resultó en aromas no placenteros y en caso de haber recibido aditivo alguno el aroma posterior a la cocción siguió siendo neutro.

AGAR

FAMILIA 01

ALMIDÓN

FAMILIA 02

1. las muestras resultaron en su mayoría poco resistentes y quebradizas (condiciones climáticas de secado + posible manipulación incorrecta de la cocción)
2. Los niveles más efectivos se encontraron en el uso de no más de un 20% de agua en el total de la mezcla y en la sustitución de una pequeña parte de este volumen por glicerina o aceite.
3. Las muestras con adición de fibras de longitud media-larga (mayores a 3 cm) o papel producen mayor resistencia mecánica. La mayoría de las muestras resultaron en materiales rígidos.
4. Estos materiales tuvieron acabados lisos, pero estructuras porosas que los hicieron débiles.
5. Formulación de la tipología de perla, el material pudo ser manipulado en caliente para formar esferas con la mano. Esto, en húmedo, dio como producto una esfera con aspecto blanco que la emuló casi a la perfección pero que una vez seca se tornó traslúcida.
6. Las muestras de esta familia presentaron una buena sujeción del color y la base permitió una gama que iba desde colores muy vibrantes a colores pastel
7. El aroma de las muestras varió según sus bases.
8. Cabe mencionar que aquellas muestras de más de un 5 mm de espesor necesitaron el doble de tiempo de secado y una vez pasadas las primeras 72 horas, si fue posible, se las dio vuelta.

PROTEÍNA

FAMILIA 03

1. características estéticas similares a la familia 01.
2. Acabo liso
3. Distintos niveles de flexibilidad según la manipulación las proporciones de glicerina
4. Aroma durante la cocción poco placentero pero luego del secado se atenúa.
5. El material más resistente fue el que recibió como aditivo arcilla.

Esta familia fue analizada con fines comparativos y no se seleccionó como apta para prototipado.

BIO

FAMILIA 04

1. Resultados no provechosos y poco concluyentes.
2. Falta de control de las condiciones ambientales del experimento afecta a estas muestras de manera singular. Las bacterias elegidas necesitan una climatización que ronde los 20-30 °C para reproducirse y hacer la simbiosis, por lo que los resultados no se dieron en el tiempo esperado.
3. El cultivo 0.4.a no progresó hasta los niveles deseados, dando como resultado una muestra demasiado pequeña para ser utilizada
4. El cultivo 0.4.b comenzó a presentar otros organismos no programados por lo que fue descartado.
5. La experimentación 0.4.c, en la que se intentó generar canutillos mediante la inserción de una aguja en la semiesfera de Kéfir y luego dejarla para secado, fue inviable ya que las muestras se granulaban y al no mantenerse unificadas no permitieron que se manipularan para perforar.

fase 2

1. . Las mezclas de agar con una proporción de glicerina se derritieron cuando fueron expuestas de manera homogénea a temperaturas elevadas por 25 minutos generando una expansión del material
2. se derritieron en los primeros segundos de exposición directa (no homogénea) a llama de fuego pero en este caso resultó en su consumo.
3. residuo pegajoso y se modificó su color con una tendencia a los marrones. El aroma del residuo dependía de a composición de la base.
4. Las mezclas sin glicerina se consumieron ante la llama y en el horno se hincharon y amarronaron. Las muestras elegidas para prototipar (sin glicerina) resistieron sin modificaciones significantes a los dos primeros estadios de la prueba de abrasión y a los dos primeros estadios de la prueba de deterioro por humedad.

AGAR

FAMILIA 01

fase 2

ALMIDÓNY PROTEÍNAS

FAMILIA 02 Y 03

1. Aquellas con base de altos niveles de agua, luego de la inminente deshidratación, no pudieron ser manipuladas ya que se tornaban en polvo al contacto con la mano.
2. Las mezclas que contaban con parte de aceite en su base resultaron en un material con una estética muy parecida a la de las piedras semi preciosas en bruto
3. Cuando estas mezclas se proyectaron en la tipología de lentejuelas no presentaron la rigidez suficiente y se rompieron bajo una manipulación pesada.

+ compostable

biodegradable

potencial y limitaciones de cada familia

Los ensayos fueron conducidos bajo la convicción de que existe la posibilidad de crear materiales resistentes, coloridos y de acabados atractivos, que permitan introducir el dinamismo e inventiva del arte al área de la producción sustentable.

¿Qué materiales sustitutivos existen que sean compatibles con las necesidades de la industria y al mismo tiempo con la estructura de una economía circular para la producción de avíos y apliques?

TÉRMINOS GENERALES

elevados costoscomplejidad de la logística de las operacionesel tratamiento y selección previa que necesita la biomasa grandes volúmenes de agua utilizado.

(Coppola, Gaudio, Lopresto, Calabr, Curcio y Chakraborty, 2021) .

se debe pensar a los inputs del sistema productivo como subproductos RESIDUALES del procesamiento de la industria de alimentos y la agricultura.

Reichert (2020).

la producción y uso de bioplásticos, sin un análisis profundo del impacto de su manufactura, no es la solución final en materia ambiental.

Koch y Mihalyi (2018)

DISCUSIÓN

BIO PLÁSTICOS

aumento de las emisiones LUC del país productor de la materia prima.pérdida de bosques y pastizales y la renuncia al secuestro continúo de carbono haciendo mutar los resultados de la balanza ecológica

(Piemonte, V. y Gironi, f., 2012).

pueden contaminar las corrientes de plástico reciclado a menos que se separen y gestionen adecuadamente

(Song J. H. en Iles A. y Martin A. N., 2012)

DISCUSIÓN

elaboración de bioplásticos a partir de almidón residual obtenido de peladoras de papa.

de Meza Ramos, P. N. (2016)

PRODUCIR CON DESECHOS

producción de bioplásticos con residuos orgánicos a base de cáscara de plátano y mango

por Chinchayhuara Capa, R. K., & Quispe Llaure, R. D. P. (2018)

utilización de residuos de la cáscara de yuca y cera de abejas para la producción de bioplásticos,

los de Muñoz, S. B., & Riera, M. A. (2020)

bioplásticos a partir de residuos del cacao

Vera, E. L. (2021)

DISCUSIÓN

Gascon Martinez de Quel, L. (2020) Proyecto Feel the Peel de Carlo Ratti (2019),

mediante el diseño industrial, el material basado en materia orgánica debería ser puesto a prueba en la implementación de impresión 3D

estudio de inputs y outputs de la ingeniería agrícola y alimenticia

UNA INVESTIGACIÓN INTERDICIPLINARIA

buscar reconocer con profundidad las características de las cadenas de polímeros creados mediante la ingeniería física y química,

análisis micro-biológico de los materiales mediante la Bioquímica para determinar su potencial de aplicación.

DISCUSIÓN

bio-fabricación

Aduri, P., et al (2019) y Faidi, M. (2017)

CASOS DE ÉXITO

SOBRE LA CORRECTA ESTERILIZACIÓN 1210ºC durante 15 minutos a una presión de 15 bares.

Aduri, P., Rao, K. A., Fatima, A., Kaul, P., y Shalini, A. (2019)

SOBRE LA GLICERINA Y LA EXTRUSIÓNbioplástico con base de almidones, con secado a 100°C durante un tiempo de 12 horas.Uso de extrusora de monohusillo.

Ruíz Avilés, G. (2005)

SOBRE LAS MEZCLASmezclas moldeadas mediante extrusión flexibilidad y termo-moldeabilidad del gluten de trigo junto con los niveles de absorción de agua las proteínas de arroz y / o patata.

(Martínez, D. P. G., 2013)

DISCUSIÓN

PATRÓN DE COMPORTAMIENTO ANTE ADVERSIDAD CLIMÁTICA

• ¿Afectaría los cambios del ph del agua de diferentes zonas geográficas en la disolución de los materiales?
• Una vez producido el material ¿se puede asegurar la solidez de su performance en climas adversos?

EL CAMINO DE MEJORA

AVÍOS HIDROSOLUBLES en el diseño de prendas de usos reducidos (indumentaria de noche/gala)

• ¿Cómo debería pensarse el bordado de las mismas para que el usuario pueda deshacerse de los hilos sin recaer en esfuerzos exagerados?
• ¿Es posible crear ilusiones ópticas mediante el diseño textil para conseguir imágenes tornasoladas mediante la disposición estratégica de los materiales creados (que son opacos/transparentes)?
• Si el biomaterial disuelto deja residuos de color en el textil base ¿Existe alguna forma de controlarlo? Si no lo podemos controlar ¿cómo se puede revalorizar la belleza de lo imperfecto?

DISCUSIÓN

FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

• Ensayos que utilicen métodos de extrusión y prensado industrial
• Diseño de pruebas de laboratorio específicas con control de las condiciones ambientales para biomateriales
• Análisis de las variables utilizadas en tiempos prolongados de exposición a condiciones adversas para establecer la calidad del material en relación al tiempo
• Posibilidades de controlar y estabilizar la biofabricación mediante la bioquímica
• Posibilidad de generar acabados brillantes y lustrosos mediante el uso de materia prima orgánica, tintes naturales y organismos vivos
• En el campo de las ciencias sociales, se podría incurrir en el desarrollo de un estudio psicosociológico que establezca los requerimientos y estándares a los que estos nuevos productos deberían responder según las actitudes de los consumidores para encontrar una aceptación plena en el mercado y así poder competir, sin grandes asimetrías, con los plásticos convencionales.

DISCUSIÓN

Invitamos a todo aquel que crea en el potencial biológico de los materiales, en la sabiduría de la naturaleza y en la necesidad de un nuevo paradigma económico, a continuar experimentando la potencialidad de estos nuevos materiales para llegar así algún día a ver el horizonte de un sistema sostenible.

revalorización del desconcierto y el rediseño de la irregularidad como utilidad productiva