PROYECTO #14:
RESUMEN
Canawaste Solutions es un emprendimiento que a partir de los desechos del cultivo de cannabis elabora empaques biodegradables o material de embalaje según el cliente lo requiera. En Colombia cada año se producen aproximadamente 3000 toneladas de residuos vegetales asociados al cultivo del cannabis que actualmente sólo se destinan a la elaboración de compostaje. Si bien esto permite reincorporar el material al cultivo, la verdad es que esta opción no genera ingresos adicionales y no reduce los costos significativamente. Por está razón nuestro emprendimiento se presenta como una alternativa de aprovechamiento innovadora para las empresas del sector y para la industria en general, ya que a partir de este tipo de desechos es posible elaborar empaques de todo tipo.
QUIENES SOMOS
Daniel Stiven Contreras Melo
Estudiante de Ingeniería Química de último semestre. Busco generar bienestar para los consumidores del mundo a través del desarrollo de productos que tengan promesas de valor basadas en principios científicos.
Sebastián Ramírez Meza
Un hombre, hecho de todos los hombres, que vale por todos y que es igual a cualquiera.
Estudiante de último semestre de Ingeniería Química.
Diego Camilo Mahecha Fernández
Estudiante de último semestre de Ingeniería Agrícola. Apasionado por la ciencia y la investigación. Con mentalidad emprendedora y en busca de nuevos retos.
Cristian David Medina Vargas
Estudiante de Diseño Industrial, con gran interés en contribuir desde su conocimiento y experiencia, en conjunto con otras disciplinas a la realización de proyectos que impacten de manera positiva a la sociedad y el uso de sus recursos.
Sergio Esteban Berbeo Pachón
Estudiante de últimos semestres de ingeniería mecánica interesado en la industria de automatización y procesos de manufactura.
Mateo Rodríguez Rodríguez
Estudiante de último semestre de ingeniería agrícola con el objetivo de potenciar el agro de Colombia a partir del cultivo de Cannabis.
Profesora Mentora
Gabriela Arrieta Loyo
Doctora en Ingeniería Ambiental, Profesora Asistente del Departamento de ingeniería civil y agrícola de Universidad de Colombia. Áreas de trabajo y experiencia: Ciencias ambientales, Evaluación de Impacto Ambiental, Gestión y manejo de residuos sólidos no peligrosos, economía circular.
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PROBLEMÁTICA
En Colombia, la industria del cannabis medicinal ha venido presentando una problemática asociada al desaprovechamiento económico de la biomasa generada en áreas de siembra. Esto se debe a que los compuestos medicinales que se comercializan, son extraídos únicamente de la inflorescencia de plantas femeninas. El resto de la fracción vegetal (Hojas, tallos y raíces) en el momento se utiliza para hacer compostaje, práctica que pone en riesgo los cultivos si no se realiza correctamente. Aproximadamente, en cada cosecha se desaprovecha el 95% de la biomasa disponible.
Basados en datos como el número de licencias expedidas por el Ministerio de Justicia, el número de hectáreas cultivadas, y considerando la información técnica de la siembra (Densidad de cultivo, peso por planta, relación másica entre hojas, tallos, raíz e inflorescencias) aportada por algunas compañías, se estimó que actualmente en Colombia se produce cerca de una tonelada de residuos vegetales por hectárea en cada ciclo cultivo, lo que equivale a una producción anual de hasta 3000 toneladas de desecho en todo el país.
OBJETIVO
Crear material de embalaje a partir de los desechos del cultivo del cannabis. En principio se fabricarán empaques para productos de la industria del cannabis medicinal. Sin embargo, este material puede ser utilizado para producir todo tipo de empaques.
Cannawaste solutions, transformamos desechos, en empaques bien hechos.
PROPUESTA DE VALOR
Material de embalaje constituido por desechos vegetales del cultivo de cannabis, el cual presenta una mayor resistencia mecánica frente a los materiales tradicionales como cartón e icopor.
DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO (ALCANCE)
En Colombia hay un gran potencial para el desarrollo de la industria del cannabis y su posicionamiento internacional. No solo se cuenta con el marco regulatorio que da acceso al cannabis con fines médicos y científicos a través de la Ley 1787 de 2016 y el Decreto 613 de 2017, sino que también existe una demanda potencial importante, condiciones de producción más favorables como bajos costos laborales, el clima, luminosidad de 12 horas, además de experiencia productiva relevante vinculada a la floricultura y a la industria farmacéutica.
Las posibles soluciones se determinaron con base en la información preliminar suministrada por la empresa SIEMCOL, la revisión bibliográfica realizada, un estudio de mercado, y a las opiniones de los expertos, concluyendo que las alternativas más viables son la obtención la elaboración de material de embalaje y la elaboración de papel artesanal. Para evaluar la viabilidad de la propuesta, trituramos complemente una planta, posteriormente la secamos, luego la mezclamos con almidón de maíz y vertimos todo esto en un molde, con el fin de elaborar un empaque para un gotero, ya que en este tipo de envases es donde comúnmente se comercializan los derivados medicinales del cannabis .
De acuerdo con información suministrada por Sergio Gómez y Rodolfo Mejía del departamento técnico de la empresa Siembra Medicinal Colombiana (SIEMCOL), generalmente en Colombia la cantidad de plantas de cannabis por hectárea varía entre 20.000 a 30.000 plantas. La masa neta fresca de la planta está entre 0,35 y 0,45 kilogramos, aunque este valor varía dependiendo si el cultivo es a cielo abierto o bajo invernadero. La masa residual por cada planta seca equivale al 25% de la masa de la planta húmeda, es decir, aproximadamente 0,11 kilogramos. En cuanto al volumen total de residuos, el 40% corresponde a hojas, el 30% a tallos, el 15% a raíces, y el 10% a residuos provenientes de las inflorescencias. En una misma área, hay de 3 a 4 ciclos productivos por año, en donde por ciclo se producen aproximadamente 0,88 toneladas de residuo en una hectárea.
Posteriormente, con base en el prototipo y en las propiedades del material, realizamos múltiples simulaciones computacionales de las que concluimos que en teoría el desempeño mecánico de nuestro prototipo sería mejor que el de un empaque de cartón con las mismas dimensiones. Cannawaste Solutions en un futuro tiene como objetivo comprar el residuo vegetal a la empresas productoras con el fin de transformar los productos a partir la técnica conocida como celulosa moldeada.
ACTORES
SIEMCOL, desde el inicio del proyecto demostró su interés en intercambiar conocimiento y recursos lo que nos permitió tener un acercamiento inicial con la problemática. Con esto pudimos determinar la factibilidad de algunas de las soluciones posibles para el aprovechamiento de los residuos de los cultivos de cannabis medicinal. En este momento, existe un proceso en curso para formalizar un convenio entre la Universidad Nacional y esta empresa para continuar investigando en temas relacionados con la industria del cannabis.
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En el año 2017, a Cámara de Pulpa, Papel y Cartón de la Andi publicó el primer informe de sostenibilidad de este sector en Colombia. En ese año, la tasa de reciclaje en el país alcanzó el 68 %. Actualmente las empresas afiliadas a está cámara están interesadas en desarrollar productos amigables con el medio ambiente.
PROCESO
Actualmente la biomasa residual del cultivo del cannabis no está siendo aprovechada
Identificación del problema
Se logró caracterizar la materia prima teniendo en cuenta las propiedades mecánicas del material
Revisión Bibliográfica
Con base en la literatura definimos los módulos mecánicos del material
Búsqueda de propiedades del material
Estimamos la inversión inicial requerida para iniciar con la producción a pequeña escala
Análisis de mercado y financiero
Todas las empresas involucradas en el cultivo de cannabis medicinal en Colombia se verían beneficiadas con el aprovechamiento de los residuos vegetales de sus cultivos. Nuestra iniciativa puede ser replicable para dar solución a este problema en otras industrias de este tipo en los demás países que recién están entrando a este mercado.
Cualquier alternativa de aprovechamiento de residuos vegetales asociados al cultivo de cannabis en Colombia debe notificarse al ministerio de justicia y al ministerio de salud. El Ministerio de Justicia nos comunicó que para desarrollar nuestro modelo de aprovechamiento requerimos una licencia de cultivo en la Modalidad de Disposición Final.
Optimización del producto
Análisis Económico ajustado
Evaluación de alternativas
La elaboración de material de embalaje es la opción viable ya que es aplicable en empresas de cualquier tamaño
Diseño del producto
Siguiendo las recomendaciones de expertos se obtuvo nuestro primer prototipo
Construcción del prototipo y Simulación Computacional
Se realizó una simulación para observar el comportamiento de nuestro producto
Validación del prototipo a nivel experimental
Mercadeo especializado
Producción del producto a gran escala
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Infografía Interactiva
Infografía - PDF
Modelo de Negocio
CANVAS
Trabajo Escrito
Ficha técnica del
producto
Plano del prototipo
DESCARGABLES
HORARIO DE ATENCIÓN
El grupo N°14 - Cannawaste Solutions estará disponible para responder sus dudas y comentarios, el miercoles 2 y jueves 3 de diciembre en el horario de 2pm - 6pm y el viernes 4 de junio en el horario de 2pm - 4pm, en el siguiente link de meet:
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