This project focused on developing a bio-adhesive as an eco-friendly alternative to traditional school glues. Using a formulation based on gelatin, glycerin, and vinegar, the goal was to create a safe, non-toxic, and biodegradable product aligned with sustainable practices.
The research included the preparation of the adhesive and its practical evaluation. To validate its effectiveness, the bio-glue was tested directly by elementary school students, who used it to bond common classroom materials such as paper and cardboard. The results were consistently excellent, demonstrating that the bio-adhesive has strong and reliable bonding capacity, comparable to conventional glues. This success confirms the product’s potential to effectively replace current adhesives, offering a more environmentally friendly option for educational activities.
Tlasenkaualistli tlen uejkaua:
nopa chikaualistli tlen kipia gelatina. Se bio-pegamento tlen amo kijtlakos tlaltipaktli kichijchijkej ika gelatina, glicerina uan vinagre pampa kipatlasej nopa adhesivos tlen uejkajkia kitekiuiyayaj ipan escuelas. Kemaj tlamachtianij kiyejyekojkej, ni pegamento kinextik se tlapaleuilistli tlen kuali kej nopa tlamantli tlen uejkajkia kitekiuiyayaj, uan kinextia iueyitilis kej se tlamantli tlen kuali uan tlen amo tleno panos.
En la búsqueda de alternativas sostenibles para materiales adhesivos, la grenetina —una proteína natural derivada del colágeno— ha despertado interés por sus propiedades físicas y químicas. Este trabajo explora su capacidad como agente de unión ecológico, evaluando su desempeño en comparación con adhesivos convencionales y destacando su potencial en aplicaciones escolares, artesanales e industriales. A través de pruebas experimentales, se analiza su resistencia, versatilidad y viabilidad como opción biodegradable.
La justificación de este proyecto se basa en la urgente necesidad de promover alternativas seguras y sostenibles en el ámbito escolar. Los adhesivos escolares convencionales, a pesar de su uso extendido, a menudo contienen compuestos químicos tóxicos que pueden ser perjudiciales para la salud de los niños. La exposición a estos productos químicos, tanto a través del contacto con la piel como por la inhalación de sus vapores, representa un riesgo para su bienestar, especialmente en un entorno educativo donde se manipulan diariamente.
Este proyecto aborda directamente este problema al desarrollar un biopegamento formulado con ingredientes naturales, seguros y biodegradables: grenetina, glicerina y vinagre. Al crear un producto no tóxico, ofrecemos una solución que no solo protege la salud de los estudiantes, sino que también fomenta la conciencia ambiental desde una edad temprana. Además, el biopegamento se alinea con la creciente demanda de productos sostenibles en la sociedad, ofreciendo una alternativa que minimiza la huella ecológica y promueve la reutilización de materiales. Su eficacia, demostrada en pruebas con estudiantes, valida su potencial para sustituir a los pegamentos tradicionales, demostrando que la seguridad y la sostenibilidad no tienen por qué sacrificar el rendimiento.
El uso de pegamentos escolares tradicionales presenta un problema dual: uno relacionado con la salud y otro con el medio ambiente. En primer lugar, la mayoría de estos adhesivos contienen disolventes y polímeros sintéticos que pueden liberar vapores irritantes y causar reacciones alérgicas. En un salón de clases, donde múltiples niños trabajan con estos materiales, la exposición acumulada puede ser significativa. A pesar de las advertencias, la curiosidad de los niños a menudo los lleva a oler o incluso ingerir pequeñas cantidades de estos productos, lo que incrementa el riesgo.
En segundo lugar, estos pegamentos no son biodegradables. Sus envases, así como los residuos del producto, contribuyen a la contaminación por plásticos y residuos sintéticos que tardan cientos de años en descomponerse. Aunque existen algunas alternativas, muchas no son accesibles, son costosas o carecen de la eficacia necesaria para un uso práctico en el aula. Existe una brecha significativa en el mercado entre la necesidad de un adhesivo seguro y ecológico y la disponibilidad de un producto que sea tanto efectivo como accesible para el uso masivo en escuelas y hogares.
Un biopegamento elaborado con grenetina, glicerina y vinagre ofrecerá una capacidad de adhesión comparable a la de los pegamentos escolares convencionales en materiales como papel y cartón, proporcionando una alternativa segura, no tóxica y biodegradable que puede ser utilizada eficazmente en el ámbito educativo.
Desarrollar, producir y evaluar un biopegamento ecológico y no tóxico a partir de grenetina, glicerina y vinagre, con el fin de establecerlo como una alternativa viable a los adhesivos escolares tradicionales.
Formular y optimizar la receta del biopegamento para lograr la máxima eficacia de adhesión y una consistencia adecuada para su aplicación.
Evaluar la capacidad de adhesión del biopegamento en diferentes materiales escolares (papel y cartón) mediante pruebas prácticas realizadas por estudiantes de primaria.
Realizar una comparativa de rendimiento entre el biopegamento y un pegamento convencional para validar su potencial como sustituto.
Documentar la viabilidad del proceso de producción a pequeña escala para demostrar la factibilidad de su elaboración en un entorno educativo o doméstico.
ODS 3: Salud y Bienestar: Al desarrollar un producto no tóxico y seguro, el proyecto contribuye a garantizar una vida sana y promover el bienestar para todos a todas las edades, especialmente en la población infantil.
ODS 4: Educación de Calidad: Al proporcionar una herramienta educativa segura y sostenible, el proyecto apoya la creación de entornos de aprendizaje más saludables y fomenta la educación para el desarrollo sostenible.
ODS 12: Producción y Consumo Responsables: El biopegamento promueve el uso de ingredientes biodegradables y la reducción de residuos plásticos, lo que contribuye a una gestión sostenible y eficiente de los recursos naturales.
El estado del arte de los adhesivos se ha movido históricamente de los pegamentos de origen natural (como la goma de almidón) a los adhesivos sintéticos y de alta resistencia a partir de la Segunda Guerra Mundial. Sin embargo, en las últimas décadas, ha resurgido un interés por los adhesivos biodegradables y de base biológica, impulsado por una mayor conciencia ambiental.
Actualmente, existen diversas investigaciones sobre bioplásticos y biopolímeros, pero pocos proyectos se centran en la aplicación de un biopegamento simple y accesible para un uso tan específico como el escolar. Los adhesivos comerciales “no tóxicos” a menudo contienen polímeros solubles en agua que, aunque menos peligrosos, siguen siendo sintéticos y no son biodegradables de manera rápida. La mayoría de los biopolímeros en investigación se centran en aplicaciones industriales o médicas, dejando un vacío en el mercado de productos de uso diario y de bajo costo.
Tu proyecto se distingue por utilizar ingredientes ampliamente disponibles y fáciles de manejar, creando una fórmula sencilla que puede ser replicada por cualquier persona. Esto lo sitúa en una posición única, ya que no solo es una alternativa ecológica, sino que también tiene un componente educativo, demostrando a los estudiantes cómo se pueden crear productos funcionales a partir de recursos naturales.
El estudio se realizó mediante un enfoque de investigación aplicada que combinó la formulación de un prototipo (el biopegamento) con pruebas de rendimiento en un entorno real. El procedimiento se dividió en dos fases principales: la preparación del biopegamento y la evaluación de su eficacia.
Fase de Preparación
Formulación:
Materiales y Procedimiento para la Elaboración del Biopegamento
Materiales:
Procedimiento:
El biopegamento se elaboró utilizando una mezcla de tres ingredientes principales: grenetina, glicerina y vinagre. La grenetina funcionó como el principal agente adhesivo, mientras que la glicerina se añadió para aumentar la flexibilidad y evitar que el pegamento se volviera quebradizo. El vinagre, por su parte, actuó como un disolvente y conservante natural. Las proporciones de cada componente se ajustaron para lograr una consistencia adecuada para su aplicación con pincel o espátula, similar a la de los pegamentos convencionales.
Preparación:
El biopegamento ya está listo para ser usado y guardado en un envase hermético.
La evaluación del biopegamento se llevó a cabo a través de pruebas prácticas directas en un entorno educativo real. Para ello, se trabajó con un grupo de 60 alumnos de primaria, quienes participaron activamente en el proceso.
El procedimiento fue el siguiente:
Después del secado, se realizó una inspección visual y manual de cada una de las uniones. El objetivo principal fue verificar la capacidad de adhesión del producto. Los resultados mostraron que el biopegamento logró uniones fuertes y resistentes, y en la mayoría de los casos, la cartulina se rasgó antes de que la unión se desprendiera.
Evaluación de la Resistencia: Se permitió que las muestras se secaran completamente. Una vez secas, se realizaron pruebas de tracción manual para evaluar la resistencia de la unión. Se intentó separar el papel o cartón y se observó si la unión fallaba o si el material mismo se rasgaba, lo cual indicaría una adhesión superior.
Comparativa: Simultáneamente, se realizaron las mismas pruebas con un pegamento escolar convencional (a base de polímeros sintéticos) para establecer un punto de comparación directo. Esto permitió validar la hipótesis de que el biopegamento tendría una eficacia comparable.
Los resultados de las pruebas fueron consistentemente excelentes. El biopegamento demostró una capacidad de adhesión fuerte y fiable, comparable a la del pegamento convencional. En las pruebas de tracción, las uniones no se desprendieron; en cambio, el papel o el cartón se rasgaron, lo que indica que la fuerza del adhesivo superó la resistencia del material base. Esto confirma que el prototipo es una alternativa viable y eficaz a los adhesivos sintéticos.
Análisis de Costo-Beneficio del Biopegamento
El biopegamento ecológico representa una alternativa económica y sostenible frente a los adhesivos escolares tradicionales. El costo de sus ingredientes principales (grenetina, glicerina y vinagre) es notablemente bajo en comparación con los pegamentos comerciales. Por ejemplo, 100 gramos de grenetina cuestan entre $35 y $50 MXN, 100 ml de glicerina unos $30 MXN y 100 ml de vinagre apenas $2 MXN.
En contraste, los pegamentos escolares convencionales, como el líquido o en barra, tienen un precio más elevado por gramo, especialmente en las presentaciones pequeñas más comunes. Un envase de pegamento líquido de 35 g puede costar alrededor de $17 MXN, mientras que una barra de 8 g puede costar hasta $15 MXN. Este análisis confirma que la elaboración del biopegamento es mucho más rentable, ofreciendo una opción segura y eficaz con un costo de producción significativamente menor.
Beneficios:
El principal beneficio es la seguridad para los usuarios, al ser un producto no tóxico y seguro para los niños. Esto elimina los riesgos de exposición a químicos dañinos.
Es biodegradable, lo que reduce la huella de carbono y la contaminación por plásticos. Este beneficio se alinea directamente con el ODS 12 (Producción y Consumo Responsables).
Ofrece una alternativa económica con un rendimiento comparable al de los productos convencionales, lo que lo hace atractivo para escuelas y familias con presupuestos limitados.
El proceso de elaboración es simple y puede ser replicado por los mismos estudiantes, lo que promueve la educación para el desarrollo sostenible (ODS 4) y demuestra el potencial de los recursos naturales.
Análisis de Resultados y Discusión
Los resultados de este proyecto validan la hipótesis inicial de que un biopegamento a base de grenetina, glicerina y vinagre puede funcionar como una alternativa eficaz y viable a los pegamentos escolares convencionales. La evaluación práctica con 60 alumnos de primaria demostró que la capacidad de adhesión del producto es fuerte y fiable. Las pruebas de tracción manual confirmaron que la unión era tan resistente que en la mayoría de los casos el material (papel o cartulina) se rasgó antes de que la unión cediera, lo cual es un indicador de su excelente rendimiento.
Además del rendimiento técnico, el análisis de costo-beneficio reveló una ventaja económica significativa. El bajo costo de los ingredientes y la simplicidad del proceso de producción a pequeña escala demuestran la viabilidad de este producto para su uso masivo en escuelas y hogares, sin sacrificar la calidad. A diferencia de los pegamentos comerciales, que contienen polímeros sintéticos no biodegradables, este biopegamento cumple con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS 3, 4 y 12) al ser seguro para la salud de los niños, promover la educación ambiental y reducir la contaminación por plásticos.
Futuras Líneas de Investigación
Para continuar con el desarrollo de este biopegamento, se proponen las siguientes líneas de investigación:
Optimización de la fórmula: Investigar la adición de otros ingredientes naturales, como aceites esenciales con propiedades antimicrobianas, para prolongar la vida útil del producto y evitar el desarrollo de moho.
Variabilidad de materiales: Evaluar la capacidad de adhesión del biopegamento en una gama más amplia de materiales escolares, como tela, madera fina, fomi y plástico, para expandir su potencial de uso.
Propiedades de secado: Estudiar y comparar los tiempos de secado del biopegamento frente a los pegamentos convencionales, buscando formas de reducir este tiempo sin comprometer la resistencia de la unión.
Empaque y comercialización: Explorar el desarrollo de un envase biodegradable o reutilizable que sea práctico y facilite la aplicación del producto.
El proyecto de desarrollo del biopegamento de grenetina, glicerina y vinagre ha sido un éxito rotundo. Se logró formular un producto no tóxico y biodegradable que demostró una capacidad de adhesión comparable a la de los pegamentos escolares tradicionales. La participación de los estudiantes en la evaluación práctica no solo validó el rendimiento del producto, sino que también sirvió como una herramienta educativa, mostrando de manera tangible cómo los recursos naturales pueden convertirse en productos funcionales y sostenibles. Este proyecto ofrece una solución viable a los problemas de salud y contaminación ambiental asociados con los adhesivos convencionales, abriendo el camino para un consumo más consciente y responsable en el ámbito educativo.
