Combustibles alternativos

Centro educativo: Liceo de Soca

Club de ciencia: Benyajunima

Proyecto: Combustibles alternativos

Nivel/edades: 4to año / 15-16 años

Cantidad de integrantes: 8

Orientadora: Daiana Silva

Tutora: María José Manivesa

El Liceo de Soca cuenta con más de 200 jóvenes que llegan desde distintas localidades del departamento de Canelones. El club de ciencia Benyajunima está formado por adolescentes de 4to año que se reúnen semanalmente en un espacio generado como extensión de horario en el liceo de Soca, de forma voluntaria.

El grupo se presentó a las Ferias de Ciencia por primera vez, sin embargo la orientadora Daiana ya tenía experiencia previa. 

La clase de 4to año se dividió en dos grupos, para llevar adelante dos proyectos. El grupo que tutoreó La Greencubadora trabajó con combustibles alternativos. Benyajunima es un nombre inventado por el grupo y representa las letras de los nombres de cada integrante: Benjamín, Yamila, Juli y Joaquín, Nicole, Melani y Mariana.

En la mañana del jueves 11 de agosto tuvimos el primer encuentro con el Club de Ciencia.

El interés de los y las adolescentes en este proyecto, comenzó por hacer algo diferente, y esto convocó a la participación en el espacio de ciencias.

La idea original surgió a partir de una investigación científica que llamó mucho la atención del grupo, por lo que decidieron investigar un poco más y llevarlo a la práctica. La consigna consistía en lograr la generación de un componente que podía ser utilizado como sustituto de los combustibles tradicionales derivados del petróleo, empleando naranjas y aserrín o viruta de madera. Así, la propuesta se orientó a la investigación de combustibles alternativos.

El grupo venía trabajando desde mayo, con la intención de conocer más sobre combustibles amigables con el ambiente y poder contribuir en el uso de combustibles alternativos, a partir de materiales disponibles en la naturaleza o residuos, como son las naranjas en descomposición y el aserrín o viruta de la madera.

Comenzamos reflexionando sobre el petróleo, los biocombustibles, los vertederos, y el impacto de los microorganismos en la descomposición de algunos residuos orgánicos. Esto nos llevó a hacernos algunas preguntas, como ¿cuáles serán las condiciones que favorecen o no este crecimiento de hongos y bacterias?, ¿qué tipo de residuos podríamos aprovechar y cuáles podrían ser perjudiciales? ¿Será mejor condiciones aeróbicas y anaeróbicas? ¿Temperaturas? ¿Qué otras condiciones podrían favorecer esta reacción con presencia de hongos y bacterias? ¿Cuáles son los posibles productos de la reacción? ¿Qué otros dispositivos similares conocemos? ¿Qué experiencias hay ya generadas para nutrirnos? ¿Cómo vamos a medir y demostrar la generación de un biocombustible? 

Por otro lado, sabíamos que en la zona había algunos aserraderos donde se generaban residuos como viruta y aserrín que podrían ser aprovechados en nuestra experiencia. Sin embargo, para las naranjas, las opciones más viables eran recurrir a las naranjas en descomposición por ejemplo de los puestos de frutas y verduras, o al terminar la feria. Así como las que pudiéramos recolectar en nuestras casas, con las cáscaras que descartamos.

Entonces, el grupo consiguió bidones, restos de naranjas en descomposición, viruta y aserrín de pino y eucaliptus, etiquetaron todo y comenzaron las observaciones. Algunas de las experiencias iniciales, que el club ya había realizado cuando comenzamos a visitarlos desde La Greencubadora, consistieron por un lado en observar qué pasa cuando trabajamos en condiciones aeróbicas, es decir en presencia de aire, y qué pasa cuando cerramos bien el recipiente y generamos condiciones anaeróbicas. 

Por otro lado, a partir de una relación entre naranjas y viruta o aserrín, variaron las especies de árboles entre pinos y eucaliptus, y observaron diferencias menores en este caso.

A partir de estas observaciones y resultados preliminares, llegaron a algunas conclusiones: por ejemplo, identificaron que trabajar en presencia o ausencia de aire afecta el cambio de color y la descomposición de la mezcla, la generación de líquidos, la presencia de algunas bolitas o aglomeraciones del material, el aumento de la presión, y el vapor de agua en el recipiente.

Estas primeras observaciones fueron una fuente de información muy importante para replantear la experiencia y el diseño del experimento.

Por otro lado, investigamos, y encontramos que estaban ocurriendo varias reacciones bioquímicas. Una de ellas podría ser una fermentación, donde posiblemente la celulosa de las cáscaras de naranja y el aserrín o viruta, se podrían estar descomponiendo en presencia de un hongo del aserrín o viruta. En esta reacción se podría estar generando alcohol, agua y gases que hacen aumentar la presión del bidón y generan nuestro biocombustible. Además estaban los azúcares de la naranja, que también podrían descomponerse y generar alcohol. Por otro lado, el gas que se generaba, podía ser una mezcla de gases, que se favorecía con la presencia de microorganismos, pero no teníamos muy claro qué podía estar pasando ni cómo diferenciarlos. 

La intención era poder hacer algunos ensayos con el gas y con el líquido que nos permitieran medir y confirmar o no la presencia de un biocombustible. 

El 4to encuentro, fue después de la Feria Departamental, y nos reunimos junto con el otro Club de Ciencia del liceo, también estudiantes de 4to año, que venían trabajando en un proyecto sobre obtención de cristales y conociendo más sobre su energía.

Lo particular de esta vez, fue el intercambio y aportes compartidos entre uno y otro club, y cuáles fueron los desafíos, todas las preguntas y las ideas acerca de cómo seguir adelante.

Por otro lado, compartimos cómo se sintió cada participante, siendo la primera presentación ante un jurado de Ciencia, después del Congreso, y en la Feria Departamental, con una respuesta de la mesa evaluadora muy entusiasta en cuanto al proyecto y sus avances, con la noticia y mención especial... ¡¡para seguir adelante hacia la Feria Nacional!!

Nuestro 5to y último encuentro antes de la Feria Nacional, fue una explosión de energía, creatividad, y un tiempo para asentar todo lo aprendido.

En esta oportunidad, ya con el equipo de adolescentes preparado, fue cuestión de observar cómo cada uno iba tomando la posta y liderando cada etapa previa a la Feria.

Por un lado, armaron el poster final con los contenidos resumidos, sumándole la creatividad e impronta personal. Por otro lado, en las últimas dos semanas, construyeron nuevamente el sistema piloto con los bidones, el aserrín y cáscaras de naranja, pero ahora considerando cada recomendación y aprendizaje anterior. 

Lograron los fondos para monitorear y medir el posible gas generado, consiguieron bidones más grandes, válvulas, mangueras, y hasta un anafe para comprobar si el gas que se generaba tenía un poder combustible. Anotaron las medidas de generación de biogás y las observaciones desde el inicio. Sellaron cada hueco y tomando las precauciones para tener una experiencia más completa, incluso sobre las posibles interferencias con el resto de las clases del laboratorio, aunque no tuvieron tanto éxito en este punto. Realmente fue sorprendente cómo se las ingeniaron para conseguir los materiales, los recursos, y armar el dispositivo.

Además, prepararon placas de petri con el medio de cultivo con glucosa, gelatina y jugo de naranja. Lo inocularon con la muestra de los microorganismos que viven en las naranjas en putrefacción y el aserrín, algo completamente nuevo para ellos, y los dejaron en observación por 48 horas. 

Repasaron los procesos que podrían estar sucediendo y definieron quiénes podrían asistir directamente a la Feria a presentar el proyecto, ya que hay solo 2 cupos por club. De todas formas, participaron todos los integrantes del equipo.

El grupo se apropió del proyecto, del conocimiento y de una dinámica de trabajo. En ese momento se pudo ver el cansancio acumulado de todo el año, además porque estábamos terminando las clases y en el medio había parciales. Sin embargo, cada adolescente siguió adelante, con todo el compromiso y poniendo lo mejor de sí.

Finalmente, Melani y Joaquín fueron quienes representaron al equipo Benyajunima en la Feria Nacional de Clubes de Ciencia.

Con un poster muy creativo, naranjas en la mesa, recipientes para la recolección selectiva de cáscaras, y todo el dispositivo armado, estuvieron durante 2 días presentando y respondiendo las preguntas sobre el proyecto. 

Fueron muy interesantes también las sinergias que sucedieron con otros proyectos complementarios y afines. Además del estímulo de quienes se acercaban y se encontraban con un grupo trabajando en la búsqueda de combustibles alternativos en un momento tan desafiante para el planeta, donde los combustibles tradicionales comienzan a escasear. 

Y, si bien no llegaron a probar que el gas que se genera, o líquidos, tienen un poder combustible, sí lograron verificar que se genera un biogás, que es posible medirlo y cuantificar, y plantear algunas variables que favorecen o no el avance de la reacción, y quedará para seguir investigando, con este u otros grupos.

Como cierre de la Feria, cabe mencionar el reconocimiento en la promoción a la investigación científica con impacto social, así como el apoyo económico que recibió el Club para seguir adelante.

Y en cuanto a los aprendizajes que trajo el grupo, una vez finalizada la Feria y dentro del marco de celebración y reflexión final…. fue el haberse conocido más, fortalecerse como grupo a pesar de las diferencias, haber avanzado en un proyecto que parecía lejano, difícil de atravesarlo, aprender y disfrutar del proceso al mismo tiempo.