Bioplástico con cáscara de plátano, desecada e infusionada

Bioplástico con cáscara de plátano, desecada e infusionada Materia creativa local para aplicaciones en arquitectura y moda en Canarias.

Héctor García Sánchez

Dr. Arquitecto

Profesor de Proyectos Arquitectónicos Departamento de Expresión Gráfica y Proyectos Arquitectónicos Escuela de Arquitectura de Las Palmas de Gran Canaria, ULPGC

ORCID iD: https://orcid.org/0000-0001-7551-2818

Los residuos orgánicos de nuestras ciudades y campos, tradicionalmente gestionados mediante vertederos, incineración y compostaje, podrían desviarse a un recurso para la creación de productos …, antes de ser retroalimentados en el ciclo biológico al final de su vida útil. El uso de residuos orgánicos y su valor sin explotar podría tener un impacto positivo en el medio ambiente, así como en los puntos de vista técnico, social y económico. En el ciclo biológico urbano, identificamos una serie de corrientes de residuos orgánicos… Estos proporcionan pautas para diseñadores y profesionales para reemplazar algunos de los productos tradicionales con equivalentes hechos con desechos orgánicos como recurso. Exploramos cómo nuestras ciudades y distritos urbanos podrían volverse auto-sostenibles a través de la implementación activa de flujos de desechos orgánicos en la cadena de suministro de productos de construcción de edificios. Nuestra visión implica ciudades y distritos urbanos que podrían implementar sistemas y procesos de recuperación más efectivos para convertir los desechos orgánicos en una fuente de valor, mientras planifican el cultivo de materiales naturales, principios clave de la economía circular.1

De esta reflexión, surge la investigación que se presenta en este artículo. De hecho, la experimentación en torno a un material, como en muchos otros casos, puede ser nexo y transferencia de conocimiento entre varias disciplinas y campos sociales afectados.

En este caso, la investigación incide en un recurso de desecho orgánico típico en Canarias, la cáscara de plátano. Presenta grandes propiedades adaptadas a lo local, las cuales permiten su aplicación en el diseño de textiles, así como también en el diseño de elementos arquitectónicos. Todo ello con un plus añadido; este material investigado no es contaminante, deriva, cada vez más, de procesos de producción agrícola no nocivos y pone en valor lo local como alternativa al mercado de lo global.

La investigación, en este caso, se ha centrado en desarrollar un bioplástico a base de cáscara desecada de plátano , cuyo comportamiento físico-mecánico, así como su apariencia estética y texturas, la convierten en una interesante opción como materia creativa para la Arquitectura y la Moda, así como para otro tipo de campos como el packaging.

1. Investigación e Idea de Bioplástico

El proceso de investigación y experimentación se inicia accediendo a diversas fuentes documentales que abordan la creación de bioplásticos en la actualidad. Así mismo, se investiga el estado de la cuestión en relación a aquellos

1 The Urban Bio-Loop en https://www.arup.com/perspectives/publications/research/section/ the-urban-bio-loop.

campos profesionales, tales como la Arquitectura y la Moda, que fomentan la experimentación en bioplásticos para crear componentes, elementos, o textiles aplicables a los mismos.

Una de las fuentes más importantes para esta investigación es el libro ¨Bioplastic Cook Book¨ 2. De éste, tras un acercamiento en profundidad al conocimiento de los nuevos bioplásticos, se extraen varias fórmulas base de bioplástico sobre las que poder experimentar. De hecho, las posibilidades que tiene la cáscara de plátano para ser manipulada y transformada, permiten pensar en estas fórmulas como recurso para el desarrollo y obtención de un material local, de gran interés para el contexto de las Islas Canarias.

El trabajo previo, realizado sobre las fórmulas base, da como resultado un material con interesantes características y propiedades. El bioplástico surge de un proceso intenso de infusionado de la cáscara de plátano, en frío y caliente, obteniendo un extracto y componentes orgánicos que, mezclados en las fórmulas base, permiten obtener un material flexible y resistente. Sorprendentemente presenta una estética y textura similares al papel vegetal, con transparencias y opacidades igualmente similares, pero con colores ocres derivados de los taninos de las cáscaras secas. Es muy interesante la interacción que presenta con la luz, a niveles de opacidad, traslucidez y/o transparencia sus características son muy importantes para el diseño de productos.

Después de la experimentación y ensayos anteriores, surge la idea de aplicarle modificaciones y comprobar nuevos resultados. En la búsqueda de producir materiales bioplásticos locales, se propone complementar la fórmula con el triturado de cáscara infusionado; material que, siendo igualmente interesante, aporta propiedades granulométricas, estéticas y físico-mecánicas diferentes, igualmente adaptadas al medio insular.

La fórmula aplicada es:

Glicerina Vegetal (12gr), Agua infusionada (60ml), triturado de cáscara de plátano infusionada (25gr).

Los resultados obtenidos son muy interesantes. Este bioplástico de triturado de cáscara de plátano infusionada, también presenta una apariencia de pasta fibrosa moldeable. Por ambas caras presenta textura rugosa y de aspecto vegetal, similar a la de un enfoscado o mortero con micro fibras. Es realmente sorprendente la dualidad material, ya que ofrece características físicas y estéticas muy interesantes para su aplicación en Arquitectura y Moda.

2 DUNNE, Margaret. ¨Bioplastic Cook Book. A catalogue of bioplastic recipes¨, pag. 7, Fab TEXTILES, Iaac, FAB LAB Barcelona, 2018

2. Experimentación

El proceso de experimentación, estudio y conclusiones, se llevó a cabo desde el viernes 12 de febrero de 2021 y hasta el viernes 12 de marzo de 2021. La proporción utilizada de los diferentes componentes permite obtener bioplásticos de máxima flexibilidad y maleabilidad. Si se desea conseguir mayor rigidez en el bioplástico, se recomienda reducir la cantidad de glicerina; en este caso, la ausencia total de ésta permite desarrollar láminas de bioplástico rígido, no maleable. Para la creación de las láminas se utilizan dos moldes de cristal. El cristal per sé es antiadherente, característica esencial para el desmoldado posterior. Por tanto, los moldes de cristal favorecen el desmoldado, evitando utilizar materiales adicionales para ello. Se utilizan dos moldes diferentes; uno rectangular y otro circular. Con ello se busca obtener dos formas geométricas distintas, que sirvan para estudiar, a partir de sus geometrías, los comportamientos posteriores en los procesos de secado.

3. Proceso de Secado al Aire

El material a tiempo cero (T0) se deja en proceso de secado natural al aire, a temperatura ambiente interior, entre 20 y 22 grados centígrados. Una hora después, tiempo (T1), el bioplástico presenta sección continua en ambas direcciones. Presenta homogeneidad en la distribución de sus componentes; no se observa acumulación dispersa en ninguno de ellos. Cuatro horas después, tiempo (T4), se observa que las superficies están secas, limpias, brillantes, y con texturas al tacto rugosas y fibrosas. Se someten las pruebas a ¨compresión¨ y ¨estiramiento¨ sin que se aprecien fisuras ni roturas. Las pruebas presentan muy buena flexibilidad. Cabe destacar que, en estas primeras cuatro horas, se procede al moldeado a mano para generar forma cilíndrica, consiguiéndose como resultado un brazalete. Después del proceso de secado al aire, se obtiene una pieza de brazalate, a nivel estético y funcional, muy interesante.

4. Fórmulas utilizadas en los diferentes procesos

4.1. Bioplástico a base de agua infusionada. - Infusionar en frío 300ml de agua con 300gr de cáscara de plátano machacada. - Añadir 300ml más de agua y hervir. - Separar con un colador el agua de la pasta.

- Por cada 60ml de agua infusionada añadir 12gr de gelatina. 4.2. Bioplástico a base de triturado de cáscara de plátano infusionada. - Infusionar en frío 300ml de agua con 300gr de cáscara de plátano machacada. - Añadir 300ml más de agua y hervir.

- Separar con un colador el agua de la pasta. - Triturar la pasta obtenida. - Por cada 65gr de la pasta triturada disuelta en agua incorporar 12gr de gelatina.

5. Conclusiones

Como alternativa, el ¨bioplástico de cáscara desecada de plátano¨ presenta en esta investigación datos interesantes:

5.1.- La fórmula base, es adaptable a la propuesta de investigación que aquí se presenta para la obtención de ¨bioplástico de cáscara desecada de plátano¨.

5.2.- Los resultados obtenidos son muy interesantes en el ¨bioplástico de triturado de cáscara de plátano infusionada¨. Sus características estéticas son mejores; su comportamiento frente al moldeo a mano es muy versátil; aumenta las posibilidades de ser utilizado de formas diferentes tanto en Arquitectura como en Moda.

5.3.- El ¨bioplástico de triturado de cáscara de plátano infusionada¨ tiene el valor añadido de ser un bioplástico elaborado con un material local, perfectamente adaptado al medio insular. Esto le confiere características y comportamientos propios, con capacidad de responder de forma óptima y natural a las condiciones de nuestro entorno.

6. Nuevos pasos en la Experimentación

Los resultados avalan el gran interés que tiene para la aplicación en Arquitectura y Moda de este tipo de bioplástico a base de materia orgánica natural reciclada. En lo que se refiere a la promoción de materiales locales no contaminantes, éste puede ser una alternativa más a aquellos contaminantes, de procedencia fósil, local o internacional. En este estado de la investigación, los nuevos pasos deben centrarse en obtener aquellos parámetros que le caracterizan, tales como resistencia, flexibilidad, compresión, trasmisión de ruido, etc… Para ello, la nuevas fases de la investigación se desarrollarán en los talleres y laboratorio de materiales del Departamento de Construcción de la Escuela de Arquitectura de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC).

Fotos : Andrea Benítez y Jezabel Mejías

Bioplástico de agua infusionada con cáscara de plátano

Bioplástico de agua infusionada con cáscara de plátano y jabón