INVESTIGACIÓN Y DISEÑO


De mascarillas quirúrgicas a máscaras 3D con filtro de carbón activado

22/03/2021

CATEGORíA: Diseños MARCA: Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)



Un grupo de investigadores de la Universidad Politécnica de Catalunya ha puesto en marcha un proyecto de economía circular que recicla las mascarillas quirúrgicas desechables y las transforma en máscaras protectoras funcionales gracias a la impresión 3D.


La propuesta del proyecto es de una máscara reutilizable mediante impresión 3D realizada con materiales reciclados. Básicamente, tendrá capas de fibras de polipropileno recicladas de mascarillas quirúrgicas que se desechan y esterilizan adecuadamente.

 

También se incluirá una capa protectora de nanopartículas de óxido de plata y cerio debido a su función antiviral, sin aire.

 

El proyecto se basa en una investigación exhaustiva de la operabilidad química y biológica de la máscara a través de pruebas experimentales y caracterización química. El objetivo es obtener un producto que proteja, sea funcional, innovador y sostenible y a la vez, reducir la cantidad de residuos en forma de mascarillas desechables mediante el reciclaje.

 

Con el lema "La necesidad es la madre de la invención", el equipo de investigadores ha ideado una máscara reutilizable que puede solucionar el problema del reciclaje ya que con motivo de la pandemia de COVID-19, ha surgido el problema de cómo desechar adecuadamente las mascarillas quirúrgicas.

 

Estos plantean un grave problema para el medio ambiente y la sociedad, en particular:

 

Las máscaras faciales de desecho plantean riesgos sociales y ambientales, tanto a corto como a largo plazo.

Primero, los productos químicos contenidos en las máscaras son una amenaza potencial para nuestro medio ambiente. Además de la tela no tejida y el carbón activado, las mascarillas médicas también contienen grandes cantidades de polipropileno (PP), un tipo de plástico básico que tarda mucho en degradarse y libera muchas sustancias tóxicas en el proceso.

 

Las máscaras faciales desechadas pueden convertirse en desechos marinos flotantes y afectar los ecosistemas marinos

Las máscaras faciales de desecho han aparecido en casi todas las playas desde el comienzo de la pandemia, y algunas probablemente ya estén en el océano. La fauna marina puede confundir estas máscaras con comida. Además, las partículas de plástico liberadas por su degradación también permanecerán en los océanos y se acumularán en la cadena alimentaria durante los próximos años, convirtiéndose eventualmente en un detrimento para la salud humana.

 

Los ríos y las áreas montañosas pueden convertirse en vertederos, lo que podría obstaculizar nuestros esfuerzos de respuesta ante una pandemia para desechar las máscaras desechables y causar estragos en la vida silvestre de manera adecuada.

Cada año, 8 millones de toneladas de desechos plásticos en todo el mundo terminan en los océanos y la mayoría ingresa a través de los ríos del mundo. Según estadísticas de la Administración de Protección Ambiental, se limpiaron 20.000 toneladas de residuos y escombros de ríos, de los cuales aproximadamente el 2% fueron artificiales, y de esto, el 28,8% fueron plásticos, en su mayoría residuos generales vertidos. por el público.

Aunque existen sistemas de gestión y vigilancia para prevenir la contaminación de ríos y montañas, no es lo suficientemente eficaz para evitar que las personas se deshagan de las máscaras en estos entornos. De hecho, los destinos rurales han ganado popularidad debido a la actual situación de pandemia. Esto ha provocado la aparición, nada despreciable, de máscaras desechables en el medio rural, afectando estos ecosistemas locales.

 

Desde una perspectiva de riesgo social, un aumento en la cantidad de residuos eliminados podría incrementar la demanda de capacidad de incineración.

Para hacer frente a los efectos a largo plazo de la pandemia y prepararse para posibles brotes futuros de otras enfermedades infecciosas, deben establecerse directrices y sistemas más completos para regular el uso y la eliminación de las pandemias. Equipo de protección personal desechable. Solo entonces seremos capaces de lograr un equilibrio entre la salud pública y la sostenibilidad ambiental.

 

Esquema del proceso de fabricación de la mascarilla reciclada

 

El esquema muestra un diagrama del proceso propuesto. El reciclaje de las mascarillas quirúrgicas comienza con la esterilización UV de las mascarillas desechables utilizadas. A continuación, el material se granula y se obtienen gránulos de polipropileno para su posterior procesamiento. Los gránulos se pueden usar de dos maneras: primero, se pueden carbonizar con hidróxido de potasio o activador de ácido fosfórico para obtener carbón activado altamente poroso. En segundo lugar, se puede procesar y utilizar para crear un filamento de plástico e imprimir en 3D una nueva máscara. Se puede aplicar una capa protectora con iones de óxido de cerio y plata a la máscara impresa, lo que aumentará la protección antibacteriana. El carbón activado obtenido previamente se puede utilizar como filtro de aire. De esta forma se obtiene una máscara protectora multifuncional totalmente reutilizable.

 

Con esta propuesta de máscara se pretende crear un ciclo de uso-reutilización, de manera que haya una generación mínima de residuos. Las mascarillas preparadas, además de ser reutilizables, pueden ser recicladas para producir una nueva máscara. El valor positivo de este proyecto es la reducción de la cantidad de residuos generados, lo que se traduce en una menor contaminación ambiental.

 

La función innovadora que proponemos es obtener una máscara protectora, completamente funcional, a partir del reciclaje. Esta máscara se caracterizará por una función inmunológica mejorada debido a la capa protectora en forma de iones de plata y carbón activo que purifica el aire inhalado.

 

 

Para contactar sobre el proyecto o colaborar con el grupo de investigación:

 

Jaroslaw Serafin

jaroslaw.serafin@upc.edu

 

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