FablabSU

Porteuse du projet : Anabely Gutierrez anabelydeut@hotmail.com

ORGANISATION SEMAINE DU DÉVELOPPEMENT DURABLE :http://evenements.developpement-durable.gouv.fr/campagnes/evenement/10735

Porteuse du design: Myriam Abitbol sabra6@msn.com

Si quelqu'un(e) veut se sommer à ce projet, n'hésitez pas à le faire!

INTRODUCTION

En honneur à la semaine européenne du développement durable (SEDD)*, on se propose de fabriquer un projet éco-durable, sous la thématique « Villes et Territoires de demain » au viseur l’objectif numéro 12 : « Consommation et production responsables ». Le projet consiste en fabriquer un bioplastique épais et résistant “cuir” à partir d'écorce de mangue. Par ailleurs ce fruit est très odorant. De plus ce projet, peut s’exploiter dans le design artistique ou simplement dans la conception d’objets utilisés dans la vie quotidienne comme des sacs, des portefeuilles, des dossiers, des portraits, des boîtes, etc. On testera également la période de dégradation de la matière dans le produit final, pour vérifier la soutenabilité du produit (sustenaible development).

OBJECTIF

On se propose d’obtenir des feuilles de bioplastique épais, qu’ensuite on utilisera pour faire un design.

- Pour le faire, on doit obtenir du glucose(“colle”), pour le mélanger dans les écorces de la mangue.

- Ensuite un solvant va diluer“homogénéiser” la solution pour éviter que la colle ne soit pas très présente dans ce mélange.

PRINCIPE

- OBTENTION DU GLUCOSE

L’amidon est un sucre à chaîne longue et lors de sa dégradation devient un disaccharide réducteur (maltose: glucose-glucose) C'est disaccharide est plus réactif et facil à se faire dégrader par un catalyseur biologique, comme par exemple l'amylase, qui clive les liaisons alpha 1-4 (se retrouve dans les glandes salivaires et le suc pancréatique, naturellement).

Premièrement, dans cette expérience on met en contact l'amidon en présence d'eau. Les molécules d’eau vont pénétrer dans les grains d’amidon : c’est la gélatinisation (ou gélification). Les grains d’amidon vont gonfler et se rapprocher les uns des autres.On chauffe cette solution. A partir de 60°C, l'éclatement des grains d'amidon c'est fait et l'amylose et amylopectine est expulsé, puis il y a des cristaux qui se forment, c'est la rétrogradation.

A cette solution sera ajouté un « catalyseur d'origine naturel»

En présence de vinaigre(pH de 3), comme pour l'acide chlorhydrique (pH d'environ de 0 à -0,1) la dégradation de l'amidon sera plus facile en simulant la présence d'un « catalyseur naturel » (dans ce cas le vinaigre). L'acide chlorhydrique à température de 100°C dégrade le glucose en 20 min (réactif de Fehling), ceci sera plus lente pour le vinaigre, dans l'occurrence.

- AJOUT DU SOLVANT

On ajoute de la glycérine qui dérive du glycérol de forme chimique C3H8O3. Le glycérol a comme rôle dans ce mélange d'être un solvant polaire constitué de 3 groupements -OH (hydroxyles),qui sont des groupements polarisés. Ce solvant polaire est donneur de protons H+ , il va permettre de former des liaisons hydrogène, dans ce cas là, le mélange sera plus homogène.

Le glycérol est renouvelable, biodégradable et non toxique.

Il est d'ailleurs associé à des acides gras pour son côté apolaire, dû à ses 3 atomes de carbone lui confèrent des propriétés plus « hydrophobes » que ne possède pas l’eau. Ceci permet au glycérol d’extraire avec une plus grande efficacité que l’eau, des composés organiques.

<note important>le sucre conventionnel ne peut pas être utilisé directement car il contient du glucose et du fructose, il faudra l'enzyme saccharasse pour dégrader le glucose du fructose et ensuite filtrer le fructose pour obtenir que le glucose..</note>

MATERIEL

Les matériels à utiliser sont les suivants :

D'écorces de mangue.Pour cette expérience on a utilisé un mélange d'écorces de mangue en majorité et un peu d'orange également. La peau du mangue * est plus résistante que celle de l’orange, donc plus on utilise de la mangue plus l'endurance sera importante.
De l’amidon extrait à partir des pommes de terre ou de fécule de maïs.
Du vinaigre d’alcool ou d’autre, au choix.
De la glycérine.
Un récipient en aluminium(ou casserole antiadhérente)
Un thermomètre, une spatule antiadhérente
De la fibre en polyester (maille fine comme la toile de sérigraphie)
Un blender ou mixeur
Une raclette

EXPERIENCE

- On mélange dans 1l d’eau, 75g de fécule de maïs plus 4 cuillères grandes de vinaigre d’alcool et 4 cuillères grandes de glycérine également. - (un étape à la fois)
- On portera à ébullition (100°C) la solution, en la remuant régulièrement.
- La peau des fruits sera liquéfié dans un Blender ou mixeur avec un peu d’eau(30cl)
- On mélange ensuite la solution initiale à la solution liquéfié d’écorce de mangue, le tout dans un blender et on le mixe.
- On doit obtenir une pâte plutôt lise et épaisse, qu’on étalera dans une maille fine (écran de sérigraphie) et à l’aide d’une raclette on obtiendra donc une feuille, l’épaisseur dépendra de la quantité de pâte obtenu préalablement.

Cette feuille et selon son endurance s’utilisera dans des nombreuses applications.

LES PROPIéTés DE L’ÉCORCE DE LA MANGUE

Les mangues contiennent de l’acide tartrique, de l’acide malique et de l’acide citrique qui aident à alcaliniser. L’écorce contient un grand taux de tanin. Le tanin est une molécule biologique retrouvée chez les plantes(supérieures), il y a une fonction de polyphénol qui aide à la précipitation de protéines. Cela a pour effet de créer un solide (un précipité) au fond du contenant. Dans un milieu solide, le tanin a une fonction de protection, il possède des propriétés antioxydants, certains tanins pourraient même lutter contre les infections bactériennes et la diarrhée. L’utilisation la plus courante du tanin est dans le processus de création du cuir végétale avec le tannage.

Les substances aromatiques et odorantes de la mangue (abondantes et complexes), appartiennent aux groupes des aldéhydes, des esters et des alcools-esters volatiles. Elles atteignent leur optimum lorsque le fruit est à pleine maturité. <note>Différents pigments donnent à la pulpe de la mangue sa couleur jaune orangé plus ou moins foncé :

les xanthophylles (pigments jaunes),
les anthocyanes (pigments rouges et violacés),
les flavonols (pigments jaunes),
les caroténoïdes (pigments jaunes et orangés).

Certains de ces pigments possèdent des propriétés vitaminiques : anthocyanes et flavonols ont des propriétés “vitamine P”, certains caroténoïdes constituent la provitamine A.

La mangue contient beaucoup de vitamines B de vitamine B2, du potassium, du magnésium, du calcium, du phosphore et de la vitamine E et K. Dans la mangue, deux vitamines sont présentes en quantités importantes : la provitamine A (10mg à 100g)et la vitamine C(3mg). Le taux de provitamine A de la mangue est l'un des plus élevés qui soient pour un fruit frais et augmente avec le degré de maturation du fruit, avec l'intensité de la couleur de la chair (les mangues d'un orangé foncé sont les plus riches en provitamine A). </note>

La mangue est le 2ème fruit tropical le plus consommé au monde (après la banane). Les mangues sont disponibles toute l'année, car elles se cultivent dans les deux hémisphères. Elle a donc, une biodisponibilité économique appréciable pour la fabrication du « cuir végétal».

<note tip>Dans la mangue, le taux des fibres varie entre 1,6 et 2,6 g aux 100 g, et est en moyenne de 1,9 g. Il s'agit pour l'essentiel de cellulose, qui constitue les membranes des cellules végétales, ainsi que les fibres qui prolongent le noyau et l'insèrent étroitement dans la pulpe.</note>

APPLICATIONS

CONCLUSIONS

Sur la soutenabilité du produit :

on a obtenue une feuille de cuir végétal (à partir du 6 juin)

Le but c'est ensuite de réaliser un sac en cuir.

Sur l’utilisation :

L'ECO-CONCEPTION DES PRODUITS DURABLES c'est une méthode, qui part du présupposé qu’au fur et à mesure des étapes de fabrication d’un produit ou d’un service, les choix techniques se rétrécissent et les possibilités de réduire les impacts environnementaux s’amoindrissent d’autant. C’est donc dès le départ, c’est-à-dire à la conception du produit, qu’il faut intégrer l’environnement.

La méthode est basée sur l’analyse de vie d’un produit. Elle tient compte de facteurs comme :

L’éco-concepteur d’un produit ou d’un service, veille à :

Choisir des matériaux renouvelables, recyclés et/ou recyclables.
Choisir des matériaux qui ne proviennent pas d’écosystèmes menacés.
Choisir des matériaux qui ne présentent pas de danger pour l’environnement et pour la santé humaine et qui évitent ainsi les risques sanitaires potentiels.
Choisir des matériaux qui, lors de leur extraction, n’ont pas causé de dégradation de l’environnement, nécessité ou libéré des substances dangereuses, généré des bruits, des vibrations ou des poussières ou qui ont contribué à la perte de la biodiversité.
Choisir des matériaux qui ne génèrent pas de déchets dangereux.
Choisir des matériaux qui, lors du transport, ont parcouru des distances courtes ou qui ont été transportés par un moyen de transport plus respectueux de l’environnement (bateau ou train).
Stocker les matériaux de manière appropriée et correcte afin d’éviter des fuites et des infiltrations dans l’environnement.
Choisir des procédés de fabrication qui consomment peu de ressources (énergie, eau, matières premières) et qui ne causent pas de rejets polluants (y compris fumées, poussières et déchets)
Concevoir des produits qui ne génèrent pas ou peu de pollution et de déchets et qui consomment peu d’énergie et de ressources lors de leur utilisation.
Concevoir des produits de bonne qualité qui ont une longue durée de vie et qui sont faciles à utiliser, à entretenir, à actualiser, à réparer, à réutiliser, à recycler ou à re-fabriquer.
Améliorer la logistique des transports des produits finis afin qu’elle consomme le moins de carburant possible.
Réduire ses déchets de fabrication au minimum et les traiter de manière adéquate.

BIBLIOGRAPHIE

Comment fabriquer du bioplastique facilement, wikiHow. https://fr.wikihow.com/fabriquer-du-bioplastique-facilement#Mouler_le_bioplastique_sub Como hacer cuero vegetal a partir de cascaras de mango o frutas diversas ?, Ger Garpe. 2014 https://www.youtube.com/watch?v=qNN6oOjIic4 Big Question: Can we make plastics sustainable?. Video source: University of Minnesota Institute on the Environment and Center for Sustainable Polymers. https://csp.umn.edu/ Remplacer le plastique pétrochimique par un bio-plastique à base de peau de bananes. 2013. http://actulimpide.blogspot.fr/2014/11/remplacer-le-plastique-petrochimique.html

*La SEDD c’est une manifestation annuelle d’ampleur européenne organisée du 30 mai au 5 juin 2018. Elle a pour objectif de promouvoir le développement durable et ses enjeux. Un large choix d’événements (conférences, expositions, projections de films, projets d’éducation, visites…) est proposé au public afin de de faire connaître et découvrir partout en France les initiatives territoriales tournées vers le développement durable et la transition écologique, ainsi que les acteurs impliqués dans l'amélioration de notre cadre de vie !

L'Université Virtuelle Environnement et Developpment Durable fait un formation MOOC sur les Objectifs du développement durable: https://www.fun-mooc.fr/courses/course-v1:uved+34009+session01/about

Ce projet à but non lucratif, doit concerner au moins un des trois piliers du développement durable (social, environnemental, économique). C’est la raison de s’engager de façon écoresponsable et durable pour la réalisation de ce projet.