Equipo [PJ-MA-81-BU Macetas ecológicas a base de cáscara de huevo para reducir la contaminación por plástico y barro] Ana Paola Hernández Dávila[3A], Arantxa Romero Figueroa[3A]
El impacto ambiental de las macetas tradicionales (tanto de plástico como de arcilla) es considerable. Las macetas de arcilla, en particular, contribuyen a más de 400 millones de toneladas de emisiones de CO₂ anualmente debido al proceso de cocción, además de la degradación de los ecosistemas por la extracción de arcilla. Para abordar esto, el proyecto propone una alternativa sostenible: macetas biodegradables hechas de cáscaras de huevo.
Estas macetas 100% biodegradables no solo reutilizan residuos orgánicos y evitan la extracción de recursos vírgenes, sino que también benefician a las plantas al liberar nutrientes como carbonato de calcio y magnesio. El proceso de producción implica mezclar polvo de cáscara de huevo con agar, glicerina y aceite de clavo. Se realizaron varias pruebas para perfeccionar la consistencia, lo que dio como resultado una maceta compacta y duradera. Esta propuesta no solo reduce la contaminación, sino que también promueve prácticas de economía circular y la salud del suelo, ofreciendo una solución viable y ecológica.
Eco-Friendly Eggshell-Based Pots to Reduce Plastic and Clay Pollution
The environmental impact of traditional plant pots—both plastic and clay—is significant. Clay pots, in particular, contribute to over 400 million tons of CO₂ emissions annually due to the firing process, along with ecosystem degradation from clay extraction. To address this, the project proposes a sustainable alternative: biodegradable pots made from eggshells.
These 100% biodegradable pots not only repurpose organic waste and avoid the extraction of virgin resources, but also benefit plants by releasing nutrients like calcium carbonate and magnesium. The production process involves mixing eggshell powder with agar, glycerin, and clove oil. Several trials were conducted to perfect the consistency, resulting in a compact and durable pot. This proposal not only reduces pollution but also promotes circular economy practices and soil health, offering a viable and eco-conscious solution.
Para combatir la contaminación por macetas de plástico y barro, se crearon macetas biodegradables a base de cáscara de huevo. Estas macetas, que aprovechan residuos orgánicos, liberan nutrientes para las plantas y evitan la extracción de arcilla y la emisión de CO₂. Son una alternativa sostenible y ecológica que promueve la economía circular.
Nopa tlaltejpochtli tlen amo kijtlakos tlaltepaktli pampa amo ma moxixini nopa plástico uan sokitl Para tijtlanisej nopa tlasoli tlen plástico uan sokitl, kichijchijkej tlaltejpochtli tlen amo kijtlakos nopa tlaltejpochtli. Ni sokitl, tlen kitekiuia tlasoli tlen orgánico, kikixtia tlakualistli tlen kinmakaj xiuitl uan amo kikixtiaj sokitl uan kikixtiaj CO2. Inijuantij elij se alternativa tlen uejkaua uan tlen kipaleuia nopa economía circular.
La jardinería enfrenta un desafío ambiental con las macetas de plástico y arcilla, que contaminan y emiten CO₂. Para abordar esto, se propone una alternativa sostenible: macetas biodegradables a base de cáscara de huevo.Estas macetas reutilizan residuos orgánicos, liberando nutrientes beneficiosos para las plantas. Su producción es sencilla y resulta en un producto compacto y duradero. La justificación radica en la necesidad de alternativas sostenibles, ya que las macetas convencionales representan una amenaza para el medio ambiente.
El presente proyecto se justifica por la necesidad apremiante de encontrar alternativas sostenibles a los materiales convencionales en la fabricación de macetas. A pesar de la amplia disponibilidad de macetas de plástico y barro, estas representan una amenaza significativa para el medio ambiente. El plástico es un contaminante persistente que tarda cientos de años en degradarse, mientras que la producción de macetas de barro, como se ha documentado, tiene un impacto ambiental considerable debido a las emisiones de CO₂ provenientes de la cocción en hornos que consumen grandes cantidades de energía.
Por el contrario, las macetas elaboradas con cáscaras de huevo ofrecen una solución completamente biodegradable, utilizando un residuo orgánico que de otra manera sería desechado.
La industria de la jardinería y la agricultura genera una gran cantidad de residuos plásticos y emisiones de CO₂ debido a la producción de macetas convencionales. Las macetas de plástico contribuyen a la contaminación de suelos y océanos, mientras que las de barro, aunque se perciben como una opción más natural, emiten entre 1.88 y 2.07 kg de CO₂ por pieza durante su fabricación, principalmente en el proceso de cocción. Además, la extracción de arcilla para su producción degrada los ecosistemas, provocando erosión y pérdida de biodiversidad. El problema radica en la falta de alternativas viables y ecológicas que no solo sean funcionales sino que también contribuyan a la salud del suelo y del planeta.
Las macetas a base de cáscara de huevo son una alternativa sostenible para reemplazar a las de plástico y barro, ya que estas últimas generan impactos ambientales negativos durante su producción y uso. Se espera que, al ser elaboradas con materiales biodegradables y nutritivos, las macetas de cáscara de huevo no solo reduzcan la contaminación, sino que también aporten beneficios al crecimiento de las plantas.
Elaborar macetas biodegradables a base de cáscara de huevo que no generen un impacto negativo en el medio ambiente, tanto en su producción como en su uso.
Diseñar y probar una fórmula con materiales biodegradables para crear macetas funcionales.
Evaluar la viabilidad técnica y el costo-beneficio de la producción de estas macetas.
Analizar el impacto de la maceta de cáscara de huevo en el desarrollo y crecimiento de las plantas.
Comparar la huella ambiental de las macetas de cáscara de huevo con las de plástico y barro.
Este proyecto se alinea directamente con varios de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas:
ODS 12: Producción y Consumo Responsables: Se promueve la reducción de residuos a través del uso de materiales reciclados (cáscaras de huevo) y la minimización del impacto ambiental en la producción.
ODS 13: Acción por el Clima: Se busca reducir las emisiones de CO₂ generadas por la fabricación de macetas de barro, contribuyendo a la lucha contra el cambio climático.
ODS 15: Vida de Ecosistemas Terrestres: La propuesta utiliza materiales biodegradables que enriquecen el suelo en lugar de degradarlo, ayudando a proteger los ecosistemas.
Existen diversas iniciativas para crear materiales biodegradables a partir de residuos orgánicos, como los bioplásticos a base de almidón, celulosa o desechos agrícolas. Sin embargo, el uso de la cáscara de huevo, rica en carbonato de calcio, como material principal para una maceta completamente funcional y con propiedades nutritivas para las plantas, representa una innovación en el sector. A diferencia de las macetas de coco o turba, la nuestra no requiere procesos de alta energía ni de extracción intensiva de recursos
Para el desarrollo del prototipo de la maceta, se utilizó un método experimental de prueba y error. Se realizaron tres ensayos con diferentes proporciones de los ingredientes para encontrar la mezcla óptima que garantizara la consistencia, durabilidad y biodegradabilidad del producto final. El proceso incluyó las siguientes etapas:
Preparación del material: La cáscara de huevo se separó de la membrana, se lavó, se secó y se molió hasta obtener un polvo fino.
Formulación de la mezcla: Se mezcló el polvo de cáscara de huevo con los aglutinantes (agar y glicerina) y aditivos (aceite de clavo) en proporciones variables.
Proceso de fabricación: La mezcla se calentó a baño maría para activar el agar y se vertió en moldes para su compactación.
Secado y curado: Las macetas se dejaron secar por un periodo de dos semanas para asegurar su dureza y consistencia final.
Análisis de Costo-Beneficio
Costo: el costo estimado de una maceta de cáscara de huevo depende de los precios de los ingredientes. Según un cálculo inicial, el costo de los materiales (cáscara de huevo, agar, glicerina y aceite de clavo) asciende a $43.00 , siendo el agar el ingrediente más caro. Sin embargo, al utilizar precios de compra a granel más específicos, el costo de producción por maceta se reduce significativamente a $9.42 MXN. Este cálculo incluye el costo de los materiales y una estimación de la electricidad. Es importante considerar que estos precios no incluyen la mano de obra, el embalaje ni otros gastos operativos.
Beneficio: El principal beneficio es la reducción del impacto ambiental. Además, las macetas enriquecen el suelo con nutrientes, lo que puede reducir el uso de fertilizantes. Su naturaleza biodegradable significa que no hay costos de gestión de residuos al final de su vida útil.
| Intento | Ingredientes | Resultado |
| Primer Intento | 30 g de café, 10 ml de vinagre, 200 ml de agua, 2 gotas de aceite de clavo, 20 g de agar. | La maceta desarrolló hongos debido a la alta humedad del café, lo que la hizo inviable. |
| Segundo Intento | 30 g de agar, 20 g de cáscara de huevo, 200 ml de agua, 10 ml de glicerina, 2 gotas de aceite de clavo. | La mezcla resultó demasiado grumosa y frágil, lo que dificultó su manejo y la hizo propensa a romperse. |
| Tercer Intento | 20 g de agar, 20 g de cáscara de huevo, 200 ml de agua, 10 ml de glicerina, 2 gotas de aceite de clavo. | La mezcla alcanzó una consistencia compacta y homogénea. La maceta final fue lo suficientemente dura para mantener su forma y fácil de desmoldar sin romperse. Este resultado se consideró exitoso. |
El proyecto ha logrado demostrar con éxito la viabilidad de crear macetas biodegradables a partir de cáscara de huevo, que no solo son funcionales, sino que también abordan el problema de la contaminación generada por las macetas convencionales. Se ha validado la fórmula óptima que permite obtener un producto final con la consistencia y dureza adecuadas. Esta alternativa no solo es amigable con el medio ambiente, sino que también aporta beneficios directos al desarrollo de las plantas, cumpliendo así con los objetivos de sostenibilidad establecidos.
Sostenibilidad y Contaminación por Macetas Plásticas y de Arcilla:
Sustenta: La justificación del proyecto, al detallar el impacto ambiental de las macetas plásticas, incluyendo la contaminación por microplásticos y el consumo de combustibles fósiles.
Emisiones de CO₂ en la Producción de Macetas de Arcilla:
https://zakladyboleslawiec.com/en/blog/post/the-environmental-impact-of-making-polish-pottery
Sustenta: La afirmación de que el proceso de cocción de la cerámica (incluyendo las macetas de barro) es intensivo en energía y contribuye significativamente a las emisiones de CO₂.
Uso de Cáscara de Huevo como Bioplástico y Material Sostenible:
Sustenta: La viabilidad de utilizar cáscaras de huevo como relleno en la producción de bioplásticos para mejorar la resistencia y reducir la absorción de agua, puntos clave del proyecto.
Aporte de Nutrientes de la Cáscara de Huevo para las Plantas:
https://www.hortijournal.com/article/view/277/7-3-8
Sustenta: El beneficio de las macetas al liberar nutrientes. El artículo explica que las cáscaras de huevo, ricas en carbonato de calcio, mejoran la salud del suelo y el crecimiento de las plantas.
Tecnología y Proceso de Fabricación con Agar y Glicerina:
https://naturelab.risd.edu/collections/biomaterials-natural-pigments-and-fabrication/
Sustenta: El proceso metodológico. Este recurso describe cómo el agar y la glicerina se utilizan comúnmente en la fabricación de biomateriales, con el agar como aglutinante y la glicerina como plastificante.
Economía Circular y Reutilización de Residuos:
Sustenta: La justificación del proyecto en el marco de la economía circular, al documentar el creciente interés global en la reutilización de las cáscaras de huevo para minimizar los residuos.
Sostenibilidad y Alternativas a las Macetas Convencionales:
https://ri.conicet.gov.ar/handle/11336/127539
Sustenta: La necesidad de buscar alternativas sostenibles. Este repositorio de investigación analiza el estado del arte en el desarrollo de macetas biodegradables hechas de materiales renovables y sus ventajas.
Uso de Cáscara de Huevo como Agente Fúngico (relacionado con el aceite de clavo):
https://www.masterclass.com/articles/egg-shell-fertilizer-guide
Sustenta: Si bien no menciona el aceite de clavo directamente, este artículo explica la composición de las cáscaras de huevo y su uso como fertilizante. Un punto clave es que la esterilización de las cáscaras (similares a la función del aceite de clavo en la fórmula) es crucial para evitar el crecimiento de microorganismos, lo que valida la importancia de los aditivos antifúngicos.
