Επιστημονικά έργα που αποτελούνται από απόβλητα υλικά

Η σύγχρονη κοινωνία παράγει πολλά σκουπίδια. Η χρήση οργανικών και ανόργανων αποβλήτων για επιστημονικά έργα μπορεί να βοηθήσει τους μαθητές να δουν την αξία των αποβλήτων και να προωθήσουν την ανακύκλωση. Τα επιστημονικά έργα που αποτελούνται από απόβλητα υλικά προκαλούν ερευνητικές ερωτήσεις και συζητήσεις σχετικά με το περιβάλλον, τη ρύπανση, τους νέους τύπους δομικών υλικών και τους εναλλακτικούς τύπους πράσινων καυσίμων.

Η αεροδυναμική είναι η ικανότητα ενός υλικού να πετάει στον αέρα με ελάχιστη τριβή και η πλευστότητα είναι η ικανότητά του να επιπλέει στο νερό. Οι μαθητές μπορούν να κατασκευάσουν μικρά αεροπλάνα και σχεδίες ή σκάφη με ανακυκλωμένα υλικά για να παρατηρήσουν και να συγκρίνουν τα χαρακτηριστικά τους όταν επιπλέουν ή προβάλλονται στον αέρα. Τα απόβλητα υλικά που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν ξύλινα ραβδιά από σνακ, ανακυκλωμένο χαρτί εκτύπωσης, χαρτί από περιοδικά και διάφορους τύπους ελαφρού πλαστικού. Το έργο μπορεί να εξηγηθεί σε ένα γράφημα που συγκρίνει τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν και τη μέθοδο κατασκευής κάθε αντικειμένου, καθώς και ιδέες για το πώς να ενσωματώσετε τα απόβλητα σε νέα δομικά υλικά για αεροπλάνα, σκάφη και δομές.

Τα απόβλητα τροφίμων είναι ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα των καταναλωτών στις ΗΠΑ, καθώς απορρίπτονται συχνά σε χώρους υγειονομικής ταφής όπου προκαλούν ρύπανση του αέρα, του εδάφους και των υδάτων. Οι μαθητές μπορούν να ερευνήσουν τις δικές τους κουζίνες στο σπίτι και τις σχολικές καφετέριες με ένα επιστημονικό έργο για την καταγραφή απορριμμάτων συσκευασίας τροφίμων και τροφίμων. Το έργο περιλαμβάνει τη διενέργεια σκουπιδιών με προστατευτικά γάντια και μάσκα στο τέλος κάθε ημέρας και την προσεκτική καταγραφή κάθε αντικειμένου τροφίμων και απορριμμάτων συσκευασίας. Στο τέλος της παρατήρησης μιας εβδομάδας, ζητήστε από τους μαθητές να συζητήσουν σχετικές ερευνητικές ερωτήσεις, όπως τα πιο συνηθισμένα τρόφιμα και είδη συσκευασίας που πετιούνται και γιατί πετιούνται τα περισσότερα είδη τροφίμων. Συζητήστε επίσης εναλλακτικούς τρόπους μείωσης των απορριμμάτων τροφίμων και συσκευασιών και τρόπους εφαρμογής τους στο σπίτι και στο σχολείο.

Τα σπατάλη τροφίμων μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε ένα επιστημονικό έργο για να απεικονίσουν την ενέργεια που περιέχει τα τρόφιμα. Για αυτό το πείραμα, οι μαθητές μπορούν να στεγνώσουν τα απόβλητα τροφίμων χρησιμοποιώντας φούρνο μικροκυμάτων. Όταν στεγνώσουν, αυτοί (ή ένας ενήλικας, εάν είναι νέοι) μπορούν να ανάψουν φωτιά τα αποξηραμένα "σκουπίδια". Εξηγήστε ότι η φωτιά συμβαίνει επειδή τα τρόφιμα περιέχουν ενέργεια, συνήθως μετριέται σε θερμίδες.

Οργανικά απόβλητα όπως τρόφιμα και υποπροϊόντα τροφίμων αποσυντίθενται και απελευθερώνουν μεθάνιο και άλλα αέρια. Στο περιβάλλον, το αέριο μεθάνιο είναι ένας ρύπος που συμβάλλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Ωστόσο, όταν περιέχεται, αυτό το βιοαέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο σε εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, κινητήρες και σόμπες και να παρέχει θερμότητα. Ένα επιστημονικό έργο που αποδεικνύει τη δύναμη των απορριμμάτων ως πράσινο καύσιμο περιλαμβάνει τη συλλογή διαφόρων απορριμμάτων τροφίμων σε γυάλινες φιάλες. Τεντώστε ένα μπαλόνι πάνω από το λαιμό κάθε φιάλης για να το σφραγίσετε. Δείτε πώς επεκτείνονται τα μπαλόνια των διαφόρων τύπων αποβλήτων καθώς το βιοαέριο απελευθερώνεται από τα αποσυντιθέμενα απόβλητα τροφίμων. Τα λίπη και τα γράσα εκπέμπουν τη μεγαλύτερη ενέργεια, παράγοντας σχεδόν 1000 κυβικά μέτρα βιοαερίου ανά τόνο. Απαιτείται ένας τόνος απορριμμάτων τροφίμων για την παραγωγή περίπου 250 κυβικών μέτρων βιοαερίου.