R-ECO-plastic LAB es un laboratorio para la fabricación, ensayo y uso de máquinas de reciclado de residuos plásticos. Actualmente, tenemos un espacio cedido por la Escuela de Ingenieros de Caminos, en el centro denominado CraftCAMINOS, que nos ha permitido la instalación de tres prototipos del conjunto de máquinas que intervienen en el proceso de reciclado de materiales poliméricos. Esta iniciativa surgió el curso pasado, en el seno del proyecto de innovación educativa CAMINOSsinplástico, desarrollado en 2018 y que recientemente ha sido premiado como mejor proyecto de innovación educativa de la UPM en la convocatoria de ese año.

CAMINOSsinplástico es, actualmente, una asociación tremendamente dinámica que funciona como plataforma de iniciativas colaborativas para la sensibilización y reducción del consumo de plásticos de un solo uso en la Universidad y en países en vías de desarrollo. A partir de ella, han surgido decenas de actividades y proyectos promovidos por los voluntarios (alumnos, fundamentalmente, pero también profesores, PAS y otro personal de la Universidad) durante los dos años y medio de vida de la asociación. La idea de dar una segunda vida a esa fracción de residuos plásticos que no logramos eliminar de la escuela de Caminos dio lugar a la búsqueda de soluciones similares en otros entornos. Así, encontramos el proyecto Precious Plastic, con réplicas a lo largo de todo el mundo gracias a su filosofía de código libre en los planos técnicos de las máquinas de reciclaje. De este modo, con mucho empeño y con financiación propia de la asociación (todo lo que obtenemos en actividades lo reinvertimos en el proyecto), con el trabajo de varios voluntarios (alumnos y profesores) y con la colaboración de CIDEC (Centro de Innovación y Desarrollo para la Economía Circular, https://elrefugioazul.com/objetivos/investigar/proyecto-cidec/) conseguimos fabricar nosotros mismos las máquinas de reciclado de plásticos. Hemos observado, no obstante, que existe un importante margen de mejora tanto en seguridad como en optimización de su diseño, motivo por el cual hemos pedido apoyo a la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial.

Por otra parte, durante el verano pasado, enviamos a un cooperante de CAMINOSsinplástico a República Dominicana, donde trabajamos con la Fundación Arcoiris (http://arcoirisrd.org/) en un proyecto a medio plazo para la creación de una cooperativa local de mujeres que se impliquen en la recogida de los plásticos que ocupan los cauces del barrio de Bajos de Haina (uno de los más contaminados del planeta) y que, a través del uso de estas máquinas, elaboren productos alternativos que puedan comercializar. Esta idea de cooperativa local la presentamos a la última edición de ActúaUPM y, durante todo el curso de formación, hemos aprendido los rudimentos básicos del modelo de negocio. Por otra parte, la primera fase de trabajo en República Dominicana nos ha permitido crear un recinto protegido de la intemperie para el trabajo de las mujeres, así como la fabricación de parte de las máquinas necesarias. 

Durante este curso queremos comenzar un proceso de sensibilización ambiental de la población local en los problemas ambientales, sobre la salud humana de la quema y los vertidos descontrolados de residuos, específicamente plásticos. Esta iniciativa formativa, que se explicará con más detalle en los epígrafes posteriores, es una de las actividades esenciales del proyecto de innovación educativa que se solicita. Para apoyar esta línea de trabajo, orientada al aprendizaje-servicio, hemos integrado en esta propuesta a una persona del Instituto de Cooperación en Habitabilidad Básica (ICHaB-ETSAM), de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura, que en la convocatoria de premios de innovación educativa desarrollados en 2018 logró el segundo premio por ArCoopera, que suponía un acercamiento de los alumnos de grado de Arquitectura al mundo de la cooperación. Además, el Instituto colabora activamente también con la Fundación Arcoiris.

En suma, este proyecto se enmarca en la filosofía de trabajo de CAMINOSsinplástico de trabajar en nuestros entornos cotidianos y proyectar ese esfuerzo en entornos desfavorecidos de otras partes del planeta, y de ICHaB-ETSAM, que van a trabajar de forma colaborativa sumando sus experiencias. Para ello, planteamos un proyecto basado en tres ejes fundamentales de la innovación educativa:

• El aprendizaje basado en la investigación: el proyecto de reciclado de los residuos plásticos de la Escuela requiere un minucioso estudio previo del estado del arte de los proyectos precious plastic desarrollados en el mundo (algunos con resultados increíbles, p.e. https://www.facebook.com/PreciousPlasticBKK/), que nos permita plantear soluciones útiles que podamos aplicar tanto en nuestra Escuela como en República Dominicana, preferiblemente, en este último caso, para cubrir las necesidades en cuanto a materiales de construcción (ladrillos, tejas, azulejos). También es necesaria la investigación para ensayar, inicialmente,las probetas de los plásticos producidos y después los prototipos de productos de construcción. Para ello, nos apoyamos en el Departamento de Ciencia de Materiales de la ETS de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, que imparte docencia en el Grado y Master en Ingeniería de Materiales, así como en el laboratorio de materiales de construcción de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura. 
• Aprendizaje basado en retos: específicamente en la dinámica Design thinking, que es la que fundamenta todo el proyecto de CAMINOSsinplástico, basada en la creatividad, la innovación, la co-creación y el trabajo en equipo; también en la dinámica Fablab, con el trabajo en el laboratorio CraftCAMINOS (https://craftcaminos.es/) y la filosofía de creación de prototipos reales y experimentación.

• Colaboración virtual: en este proyecto que presentamos, planteamos la colaboración de profesores y alumnos de tres escuelas de la UPM (Ingeniería y Diseño Industrial, Arquitectura y Caminos), así como del centro CIDEC y de la Fundación Arcoiris. Todos ellos tienen sedes diferentes, algunas tan distantes como la de la Fundación, ubicada en Santo Domingo. Esto nos exige un esfuerzo de colaboración virtual. Además, la oferta formativa que pretendemos dar a la población de Bajos de Haina para la sensibilización ambiental de la población local en los problemas ambientales y sobre la salud humana de la quema y vertido descontrolados de residuos, específicamente plásticos, nos exigirá la grabación de videos cortos, basados en la filosofía de los MOOC (grabaciones cortas y de acceso libre). Los contenidos de esta formación virtual estarán diseñados y elaborados por un equipo multidisciplinar y transversal, formado por profesores y alumnos de las instituciones antes mencionadas. También planteamos videoconferencias para tutorías. Finalmente, para el trabajo de “estudio del arte” con relación a las máquinas precious plastic, tendremos que contactar con los proyectos que puedan inspirar mejor nuestro trabajo, y que pueden encontrarse en cualquier parte del mundo, como el que se mostraba en párrafos precedentes.

R-eco-plastic LAB plantea una serie de fines generales de los cuales se derivan objetivos específicos:

• Investigación, innovación, sensibilización y formación en economía circular en relación con los plásticos de un solo uso, dentro del ámbito educativo de la UPM y proyectando nuestro esfuerzo en un país en vías de desarrollo, en este caso, República Dominicana. En este sentido, el proyecto contribuye a plantear soluciones y alternativas innovadoras, que nos acerquen de manera eficaz a cumplir los Objetivos de Desarrollo Sostenible, por lo que los objetivos del proyecto son:
  • Utilización del software de Selección de Materiales, contratado con Ansys-Granta por la UPM, para la definición de las características de los materiales poliméricos más adecuados para cada diseño final de producto.
  • Creación y puesta en funcionamiento de las máquinas precious plastic para la fabricación de distintos productos en distintos sectores tales como el de la construcción (azulejos, tejas, ladrillos…), de acuerdo con las indicaciones de la investigación realizada en el punto anterior.
  • Caracterización mecánica, térmica y microestructural para encontrar las condiciones de procesamiento óptimo que permita generar materiales poliméricos con las prestaciones deseadas. Esta información permitirá la manipulación y uso de las máquinas y su combinación con distintos parámetros, como la temperatura de transición vítrea y/o temperatura de trabajo, como también la pieza o producto a conformar para su obtención y para su introducción en el mercado de forma competitiva y/o la búsqueda de tecnologías apropiadas y apropiables.
• Creación de redes de trabajo colaborativo en el ámbito de la economía circular y la sensibilización ambiental dentro de la UPM, que involucren de forma conjunta a alumnos y profesores.
  • Co-investigación en el reciclaje de plásticos
  • Co-creación de prototipos en el ámbito de la construcción mediante el diseño conjunto de equipos formados por profesores y alumnos de las escuelas de Caminos, Ingeniería y Diseño Industrial y Arquitectura.
  • TFG y en su caso, TFM, desarrollados en cada una de las escuelas involucradas que mediante el trabajo colaborativo e interdisciplinar desarrollen aspectos específicos del proyecto, y que todos juntos puedan dar sentido completo y viabilidad al proyecto.
• Transferencia de conocimientos a la población local de Bajos de Haina involucrada en el proyecto.
  • Diseño colaborativo de un programa formativo basado en vídeos cortos que siguen la filosofía de los de tipo MOOC. Estos vídeos serán grabados, preferentemente, por los alumnos involucrados en el proyecto, con la ayuda de sus profesores y tutores, para la sensibilización ambiental de la población local en los problemas ambientales y sobre la salud humana de la quema y vertido descontrolados de residuos, especialmente los de base polimérica.

Indique en qué aspectos su propuesta puede contribuir a la mejora de resultados académicos o a la resolución de deficiencias.

La Universidad Pública tiene la obligación moral de dar respuesta a la sociedad y de que la transferencia de conocimientos y la aplicabilidad de los mismos sea adecuada. Al tiempo, en la actualidad, los alumnos presentan mejores tasas de rendimiento y de aprendizaje cuando se involucran en proyectos reales con problemáticas reales.

La mejora de resultados académicos y resolución de deficiencias viene dada principalmente en los siguientes aspectos:

1. Aplicación práctica de conceptos. En la mayoría de los casos los TFG y TFM que desarrollan los alumnos son ejercicios puramente teóricos que no serán llevados al mundo real. En el caso de los TFG y TFM que proponemos la aplicación práctica está asegurada por la implicación de la Fundación ArcoIris en el proyecto y la experiencia de trabajo que se tiene con dicha entidad en el contexto de República Dominicana.
2. Elaboración de videos formativos por parte de alumnos. La elaboración de contenidos y la puesta en escena de los conocimientos adquiridos con el apoyo de los profesores y tutores será una herramienta muy útil para su formación, que complementará sus capacidades de comunicación oral y su contacto con nuevas tecnologías de enseñanza, que no está demasiado desarrollada en las titulaciones actuales y puede enmarcarse en una metodología de aula invertida y gamificación de la enseñanza.
3. La asignatura Estructura de Materiales II se imparte en el primer curso del Grado en Ingeniería de Materiales y cuenta con más de 120 alumnos (los profesores responsables de la misma participan en el proyecto). Dicha asignatura tiene contenidos teóricos sobre la estructura, procesamiento y comportamiento de materiales poliméricos. Desde el punto de vista experimental, todos los alumnos tienen que realizar tres prácticas en el laboratorio para la caracterización mecánica e identificación mediante el software de Selección de Materiales de materiales poliméricos. Finalmente, los alumnos deber realizar un trabajo de curso (30 % de la nota total) en el que deben desarrollar un nuevo material (normalmente polimérico) atendiendo a los criterios de reciclabilidad, bajo impacto ambiental y durabilidad que marcan los principios de Selección de Materiales creados por el profesor Ashby /Universidad de Cambridge). Estos trabajos pueden aportar ideas para el desarrollo de nuevas opciones de reciclabilidad de materiales.
4. La asignatura Reciclado y Sostenibilidad se imparte en el tercer curso del Grado en Ingeniería de Materiales y cuenta con más de 70 alumnos (el profesor responsable de la misma es uno de los participantes en el proyecto). Dicha asignatura tiene contenidos teóricos sobre las técnicas de reciclado de plásticos y un trabajo final en grupo en el que se analizan de forma crítica diversas articulaciones de sostenibilidad. Este proyecto proporcionaría una plataforma para que dichos alumnos pudieran hacer prácticas y sensibilizarse con el grave problema de los plásticos de un solo uso. Además, les ayudaría a encontrar temas para el trabajo final antes citado. 
5. Finalmente, el alumnado del proyecto, provenga de la escuela que provenga, podrá iniciarse en la investigación desde una perspectiva de dar soluciones a problemas reales y existentes, que aunque se lleven a cabo en un contexto de cooperación serán extrapolables a un contexto occidental con soluciones de bajo coste y promoción de la economía circular por la que aboga la UE.

El proyecto se desarrollará siguiendo las etapas descritas a continuación:

• Mediante los TFG /TFM en el grado y máster en Ingeniería de Materiales se realizará la revisión de los proyectos desarrollados en todo el mundo en el marco de precious plastic, con el fin de poder definir el “estado del arte” de esta iniciativa y comenzar a desarrollar el proyecto desde un nivel de conocimiento alto (tipo de plástico y sus rangos de fundido y manejabilidad; rendimientos y consumos eléctricos; moldes y propiedades generales de los productos resultantes, etc.). 
• Consolidación de la plataforma colaborativa de alumnos y profesores para la mejora del diseño de las máquinas entre las escuelas de Caminos, Ingeniería y Diseño Industrial y Arquitectura, con dos fines principales: la mejora de la seguridad y la reducción del consumo energético (así como búsqueda de otras fuentes alternativas de alimentación eléctrica). El desarrollo técnico de la solución o soluciones aportadas, será realizado en el marco de TFG y TFM de las distintas escuelas involucradas.
• Diseño de materiales, mediante la metodología de Selección de Materiales, de los polímeros necesarios para cada una de las potenciales aplicaciones de las piezas a producir.
• Pruebas de producción de los filamentos de plástico fundido para la posterior fabricación de muestras y caracterización mecánica, térmica y microestructural de las muestras (resistencia mecánica, tenacidad, microscopía, DSC… entre otros) y su durabilidad frente a determinados fenómenos físico-químicos (debidos a agentes atmosféricos fundamentalmente).
• Trabajo desde la plataforma colaborativa antes descrita en la definición geométrica y funcional de los productos a fabricar (preferentemente destinados a la construcción), y diseño y fabricación de moldes. Para ello, se usarán software de diseño 3D e impresoras 3D. 
• Caracterización mecánica, térmica y microestructural de los productos fabricados para comprobar su adecuación a los resultados obtenidos con las probetas.
• En paralelo a las fases anteriores se definirá un programa formativo, adaptado a las características socioculturales y educativas de la comunidad local de Bajos de Haina. En esta fase intervendrán todas las instituciones que firman esta propuesta y su finalidad será la de mostrar las consecuencias nocivas para la salud y el medio ambiente de la mala gestión de los residuos, específicamente de los plásticos (que habitualmente se arrojan a los cauces o se queman en las calles); las alternativas al consumo desmedido de plásticos de usar y tirar; los beneficios para la comunidad del proyecto de recogida, selección y transformación de residuos plásticos. Este programa formativo constará de pequeños vídeos, en formato similar a los MOOC, así como de tutorías mediante videoconferencias previamente programadas. La idea es que sea los alumnos, voluntarios del proyecto, los que se empoderen de esta actividad y la dirijan, apoyados siempre por los profesores vinculados a la iniciativa. Para lograr este objetivo, los alumnos deberán hacer un esfuerzo de investigación y estudio más o menos autónomo y serán los responsables de la comunicación con los agentes locales, denominados agentes intermedios.
• Identificación de agentes intermedios en Bajos de Haina. Se recurre a menudo a estas figuras en los proyectos que implican una importante participación pública en ámbitos con realidades sociales y culturales muy diferentes a las del equipo de trabajo. Estas personas, reconocidas socialmente por la comunidad local (pueden ser maestros, doctores, alumnos aventajados o populares del instituto, etc.) serán las interlocutoras de los responsables del proyecto formativo online, serán quienes reciban la formación directamente y los encargados de transmitir los conocimientos y el compromiso ambiental al resto de la comunidad implicada en el proyecto).
• La última fase de R-eco-plastic LAB es el viaje de uno o más cooperantes a Bajos de Haina para completar las máquinas, basándose en las lecciones aprendidas en Madrid, así como el apoyo en el arranque de la cooperativa local. 

En cuanto a materiales docentes destacan los incluidos en el MOOC que alumnos, profesores y otros participantes en el proyecto van a realizar. 

Se desarrollarán nuevos contenidos docentes para las asignaturas de Estructura de Materiales II y de Reciclado y Sostenibilidad y se podrán mejorar los ya existentes con este proyecto. La segunda, al tratarse de una asignatura impartida en inglés, todos los contenidos estarán en dicho idioma. Con objeto de poder utilizarlos en otros países de habla hispana (por ejemplo, República Dominicana) será necesario traducirlos y adaptarlos a la situación particular de este país.

Las investigaciones podrán ser publicadas en distintas revistas y congresos de innovación educativa, también en la base de datos digital de la biblioteca UPM.

Cada tarea de las que se proponen tendrá una fácil evaluación, como se detalla a continuación:

• Construcción máquinas para el reciclado de plásticos. Se establecerá un calendario que fije los hitos en que cada una de las máquinas tiene que estar operativa, es decir funcionando adecuadamente. 
• Mejora de las máquinas. Se redactará una memoria que defina los cambios que se han realizado en las máquinas con relación a las que propone en código abierto precious plastic. Se establecerán unos indicadores de 0 a 5 en función de la similitud (0 coincidente) para tener un orden de magnitud, además de acuerdo con la filosofía precious plastic todas las innovaciones se compartirán públicamente especificando los detalles para que puedan ser evaluadas y utilizadas, en su caso por otros grupos.
• Análisis de tipos de plásticos y productos que podrán tratarse. El éxito vendrá dado no solo con la memoria del trabajo realizado sino también con el producto final, las conclusiones del mismo, es decir, cuantos tipos de plástico pueden tratarse en un edificio tipo Escuela UPM y que producto puede ser interesante fabricar con ellos. Lo mismo para un entorno tipo “barrio en un país en vías de desarrollo” como es Bajos de Haina, de donde hay ya encuestas sobre residuos de las familias realizadas el pasado verano de 2019. 
• Programa formativo con videos tipo MOOC, habrá diferentes hitos, que se establecerán en el cronograma, entre los que destacan: realización de contenidos, grabación de las clases y puesta a disposición de los alumnos, aunque el indicador más claro del éxito de esta parte del proyecto será el número de alumnos que realicen con éxito la formación. 

• Cooperación al desarrollo. El mayor indicador será el número de alumnos que realicen una estancia en Bajos de Haina llevando la filosofía de reducción de residuos y su tratamiento. El objetivo sería de dos alumnos durante el verano 2020.Los alumnos se les animará a optar a las becas de ayudas de viaje a la cooperación para poder desarrollar parte de su investigación práctica in situ. 

El proyecto tendrá diversos productos tangibles:

• Guía metodológica para la construcción de las máquinas, apoyada en la filosofía precious plastic y con las mejoras que se hayan incluido en el proyecto. 
• Guía metodológica para el uso de las máquinas en un entorno colectivo, principalmente orientado a las Escuelas y otros centros de UPM aunque con vocación más amplia.
• Videos formativos y de sensibilización ambiental orientado a la población local.

• Publicaciones científicas sobre los resultados de la investigación y también publicación en distintos congresos de innovación educativa y de economía circular, tales como:
  • V Congreso Internacional de Estudios del Desarrollo (V CIED 2020) que tendrá lugar en Bilbao del 27-29 mayo de 2020
  • 2nd International Conference on Circularity in the Built Environment (CiBEn) que se desarrollará en Delft (países bajos) entre el 22-24 de septiembre de 2020. (https://www.circularben.com/)
  • Dresden Nexus Conference 2020: Circular Economy in a Sustainable Society, que tendrá lugar entre el 3-5 junio de 2020 en Dresde (http://www.dresden-nexus-conference.org/)

El material divulgativo será el necesario para alimentar los siguientes canales de comunicación:

• El proyecto se difundirá a través de los canales de noticias de la UPM
• El proyecto se difundirá a través de las redes sociales con las que cuenta la Asociación CAMINOSsinplástico, más de 5.000 seguidores en Instagram, más de 600 en Facebook y más de 700 en Twitter. También desde el resto de entidades colaboradoras, como el IChaB se difundirá en sus redes sociales, así como desde todos los canales de comunicación de las escuelas involucradas.
• En contacto con el GATE si fuera posible, o de forma individual en otro caso, se realizarán videos de difusión que serán puestos a disposición de los servicios de comunicación de las escuelas y del rectorado.
• Se realizará una comunicación a través de artículo científico y/o un Congreso Especializado

El proyecto está liderado por la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos y se cuenta con la Colaboración de: 

• Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial
• Escuela Técnica Superior de Arquitectura y Grupo de Cooperación ICHaB-ETSAM
• CIDEC
• Fundación Arcoiris