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Uso de la cascara interior del coco para la elaboración de lápices


Categoría: Medio Superior (Preparatoria)
Área de participación: Ciencias de los Materiales

Equipo: Uso de la cascara interior del coco para la elaboración de lápices

Miembros del equipo:
KAHORI LEONEL RIVAS
CARLOS JASSIEL PERALTA ROMERO
JASSIEL JOVANI SIFUENTES BELTRAN

Asesor: Isela Victoria Arámburo Miranda

Escuela: Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica, Coacalco 184

Resumen

El incremento en la concentración de los GEI´s, está estrechamente relacionado con la tala de árboles que se vive actualmente en México. El carbono que se encuentra en el interior de los árboles es liberado en este proceso, por lo que se convierte en una fuente más de CO2. La mayoría de los árboles que son talados, se utilizan en la elaboración de lápices. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, esto ocasiona contaminación y muerte de flora y fauna.

Los lápices son clasificados de acuerdo a sus propiedades como, dureza u oscuridad, (Hard “H” y Black “B”), los lápices duros (H) son utilizados para trazos muy finos, lo contrario de los lápices suaves de trazo oscuro  (B).

Ahora bien, el endocarpio es la cascara interior del coco, material duro por su contenido en celulosa, hemicelulosa y lignina. Este material se ha utilizado en la elaboración de artesanías.

En este proyecto se propone utilizar el endocarpio de la cascara de coco como materia prima para la elaboración de lápices, debido a que presenta propiedades similares a la madera. El endocarpio es conseguido de locales que se dedican a la venta de coco. Posteriormente se da un tratamiento químico o térmico al endocarpio, esto con la finalidad de evaluar cuál es el tratamiento óptimo para su manipulación. Después será rayado y comprimido con una mezcla que ayudará a tener una mejor consistencia física. Por último, será secado a temperatura ambiente por 24 hrs para realizar la evaluación y clasificación del lápiz obtenido.

Pregunta de Investigación

¿La composición del endocarpio de coco puede servir como materia prima para elaborar lápices?

Planteamiento del Problema

La elaboración de lápices en México, es el mayor mercado que se tiene en nuestro país. Sin embargo, la concentración de los gases de efecto invernadero y la extinción de especies  se deben en mayor parte a la tala de árboles.

De la misma forma,  el uso de los residuos de la cascara de coco es mínimo.

Es por esto que el aprovechamiento de las características similares que presenta el endocarpio de coco con respecto a la madera, podría ser útil en la elaboración de lápices.

Antecedentes

Desde hace décadas la tala de árboles, mejor conocida como deforestación, es un problema ambiental que enfrenta nuestro planeta debido a las actividades humanas. De acuerdo a la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNART), la deforestación es un “cambio drástico inducido o natural de la cobertura arbórea y del uso del suelo, donde se pierde toda la masa forestal y pasa a otros usos del suelo” (CONAFOR, 2017).

Cuando los árboles se talan, el carbono en su estructura se libera y se convierte en una fuente de CO2, uno de los gases del efecto invernadero (GEI) (García Marín, 2016).  Además, ocasiona la extinción de especies animales, erosión y precipitación de lluvia ácida. En la Tabla 1, se muestran los niveles de concentración de gases de efecto invernadero, 2016 registró el mayor nivel de concentración de GEI (OMM, 2015).

Tabla 1 Nivel de las concentraciones atmosféricas de  GEI

Gases de Efecto de Invernadero

Concentración
Equilibrio 2015 2016
CO2 278 ppm 400 ppm 403.3 ppm
CH4 0.7216 ppb 1.833 ppb 1.853 ppb
N2O 270.3 ppb 327.1 ppb 328.9 ppb

Elaboración propia

 

Como se ha mencionado anteriormente, la deforestación está muy asociada con el cambio climático, puesto que los árboles son los principales responsables de la captura de CO2. Vale la pena recordar que cada año México pierde 500 mil hectáreas de bosques y selvas (CESOP, 2017) .  Un ejemplo es el cedro de incienso  (Calocedrus decurrens), llamado así por su olor peculiar, es nativo de Baja California y Oregón. Debido a la composición y propiedades de su madera es muy utilizada en la elaboración de lápices. Un árbol medio produce alrededor de 172 000 lápices y cada año se cortan 11600 cedros para fabricar 2 000 millones de lápices en EEUU.

Por otro lado, el coco nucifera L. pesa alrededor de 1.5 kg ( Granados-Sánchez & López-Ríos, 2002). Cuando los frutos maduran contienen una proporción de las partes que protegen la semilla (Figura 1), Agua de coco 25%, Mesocarpio 35%, Endocarpio 12%  y Endosperma 28% (FOMIPYME, 2003).

Figura 1  Componentes del Coco nucifera L. (FOMIPYME, 2003)

 

El endocarpio de coco (cascara interior) (Figura 2), presenta propiedades similares a la madera. Su composición de celulosa, hemicelulosa y lignina forman una estructura, similar a la de una madera dura, que protege al endosperma.

Figura 2 Cascara interior del coco, endocarpio

 

Por estas razones, se propone el uso de la cascara interior de coco como materia prima para la elaboración de tablillas para lápices, de esta manera se aprovecha la composición de la cascara de coco y se reduce la tala de árboles.

Objetivo

OBJETIVO

Utilizar la cascara interior de coco como materia prima en la elaboración de tablillas  para lápices

Objetivos específicos

  • Elaborar los moldes para las tablillas (grosor y tamaño)
  • Preparar las condiciones de una mezcla blanda con el endocarpio de coco
  • Analizar las propiedades específicas de las tablillas obtenidas con el endocarpio

Justificación

La tala de árboles en México no ha disminuido en los últimos años y las concentraciones de los GEI aumentan. El aprovechamiento de la celulosa, hemicelulosa y lignina que posee el endocarpio de coco, se puede utilizar como un sustituto de la madera utilizada para para la elaboración de lápices

.

Hipótesis

Debido a la composición de la cascara de coco, es posible utilizar este residuo orgánico como materia prima para la elaboración  de lápices.

Método (materiales y procedimiento)

 

Material Cantidad Costo
Endocarpio de la Cascara de coco 1 kg ——
lija 4 $24.00
Barniz 250 mL 15-20 mL $40.00
Resistol no toxico 1 kg  225 g $143.00
Total $207.00

Se recolectaron residuos del endocarpio de coco.

  • Pulverización del endocarpio

Se utilizó una lija del número  40 a 50. Se registró el peso obtenido del endocarpio pulverizado.

 

  • Elaboración de la mezcla

El endocarpio pulverizado se mezcló con diferentes adhesivos como resistol blanco, silicón y barniz.

 

  •  Tablillas

Para obtener la forma del lápiz. Se utilizaron moldes de plumas vacíos. Posteriormente se colocó la mezcla en el molde.

 

  • Secado

Por último el secado fue a Temperatura ambiente.

Galería Método

Resultados

Hasta el momento hemos realizado 3 pruebas. La primera prueba consistió en preparar una mezcla de endocarpio pulverizado y resistol blanco, pero se obtuvo una consistencia quebradiza después de secar la mezcla en el molde.

El peso del lápiz fue de 1.7 g, sin grafito, es decir se utilizó una cantidad de endocarpio pulverizado de 1 g. Por lo que la segunda prueba fue mezclar endocarpio pulverizado y silicón. La consistencia fue más flexible, con un peso de 800 mg con grafito.

La última prueba que se realizó con barniz, la consistencia fue un poco rígida, sin embargo, se necesitó mayor cantidad de endocarpio pulverizado.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Se logró utilizar la cascara de coco, endocarpio, como materia prima para la elaboración de  lápices. Es necesario realizar pruebas con filtros prensa e investigar otros materiales de reúso que podrían ayudar en la consistencia del lápiz, se ha pensado utilizar   lirio seco u otros materiales para lograr una mejor consistencia de la mezcla.

Con el uso de residuos orgánicos para la elaboración de materiales procedentes de la madera, permite disminuir la tala de árboles y el incremento de los GEIS.

Los lápices mostrados, no son de costo elevado.

Bibliografía

  1. Granados-Sánchez, D., & López-Ríos, G. (2002). MANEJO DE LA PALMA DE COCO (Cocos nucifera L.) EN MÉXICO. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 8(1), 30-48.
  2. CESOP, C. d. (2017). Deforestación en México,. México: Carpeta Informativa 77.
  3. CONAFOR, C. N. (2017). Innovación Forest@l. Obtenido de Revista Electrónica de Divulgación Científica Forestal: http://www.conafor.gob.mx/innovacion_forestal/
  4. (2003). Informe investigación preliminar y parcela demostrativa conducentes al repoblamiento de la palma de coco utilizada en la elaboración de artesanías. Informe del Ministerio de.
  5. García Marín, M. E. (2016). La deforestación: una práctica que agota nuestra biodiversidad. Producción + Limpia, 161-168.
  6. OMM, O. (09 de Noviembre de 2015). Las concentraciones de gases de efecto invernadero vuelven a batir un récord. Obtenido de https://public.wmo.int/es/media/press-release/las-concentraciones-de-gases-de-efecto-invernadero-vuelven-batir-un-récord

 



Uso de la cascara interior del coco para la elaboración de lápices


Uso de la cascara interior del coco para la elaboración de lápices

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography