الهندسة الكيميائية

تعتبر الهندسة الكيميائية من أبرز التخصصات الهندسية، فهي فرع الهندسة الذي يتعامل مع الإنتاج الكيميائي، وتصنيع المنتجات من خلال العمليات الكيميائية، ويشمل ذلك تصميم المعدات والأنظمة والعمليات الخاصة بتكرير المواد الخام و خلط المواد الكيميائية وتجميعها ومعالجتها لصنع منتجات قيمة،يعود الفضل إلى جورج إي ديفيس، مهندس إنجليزي، في تأسيس مجال الهندسة الكيميائية في أواخر القرن التاسع عشر، ونشر أول نظرة عامة شاملة عن الممارسة في كتابه المكون من مجلدين من كتب الهندسة الكيميائية، وهذا من اهم المعلومات عن قسم الهندسة الكيميائية، ومن الجدير بالذكر أنه لم يأخذ دورة أخرى في حياته واختار أن يكرس حياته المهنية للاستشارات، على الرغم من أن كتيبه سيكون بمثابة النص الأساسي لدراسات الهندسة الكيميائية لعقود قادمة.

تاريخ الهندسة الكيميائية

وجدنا أنه مع قيام الثورة الصناعية ببناء الزخم في ثمانينيات القرن التاسع عشر، طلبت العديد من شركات التكنولوجيا الناشئة من الكيميائيين لديها تحسين الإنتاج في المصانع ، على الرغم من وجودهم في خطوط التجميع في عام 1988، بعد وقت قصير من تكثيف المهندس الكيميائي الرائد جورج ديفيس تعلم معرفته في خطوة رائدة سلسلة من اثنتي عشرة محاضرة، أطلق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أول برنامج للحصول على درجة البكالوريوس في الهندسة الكيميائية، وسرعان ما حذت جامعة بنسلفانيا وجامعة تولين حذوهما حيث استفادا من الجوع الصناعي للمهندسين المدربين الأكفاء، وهذا من اهم المعلومات عن قسم الهندسة الكيمايئية، تم ذلك من خلال تعريف الطلاب الذين بدأوا في تخصص الكيمياء التقليدي بأحدث نظريات الهندسة والتصنيع السائدة، مع وضع جميع المؤسسات الثلاث معايير عالية لتلك المهنة الجديدة.

مستقبل قسم الهندسة الكيميائية

يمكن للهندسة الكيميائية أن تفعل الكثير نحو تحقيق هدف التنمية المستدامة، ليس هذا فحسب، بل تعمل أيضًا على تحقيق وزيادة كفاءة الطاقة، من خلال المساهمة في تطوير تصاميم مصانع كيميائية مستدامة، وتحسين العمليات، وتقليل استخدام المواد الكيميائية السامة وبشكل كبير تقليل الهدر وذلك من خلال الآتي:

• تقلل المحفزات الجديدة التي طورتها الهندسة الكيميائية من الحاجة إلى العمليات الكيميائية كثيفة الطاقة، على سبيل المثال المحفزات الجديدة التي تمكن المستهلكين من استخدام الجيل الثاني من الوقود الحيوي.
• يمكن أن يقلل صنع مواد البناء بشكل كبير من استخدام الطاقة في البناء.
• تقليل متطلبات التدفئة والتبريد، مثل مواد العزل الذكية والنوافذ منخفضة الانبعاثات.
• تحسين كفاءة تحويل وتخزين بطاريات الطاقة المتجددة.
• تحسين المواد اللازمة لتوربينات الرياح والألواح الشمسية، وتجميع المعدات والأنابيب لأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية.

اهمية الهندسة الكيميائية

• بالنسبة للصناعة

يطور جميع التفاعلات الكيميائية، ويحل عددًا من المشكلات التكنولوجية، ويبتكر عددًا من الصناعات العضوية، مما يساعد على التخلص من النفايات والفضلات من خلال الاستفادة القصوى منها، مما يساعد على تقليل الإنفاق وزيادة الأرباح.

• بالنسبة للانسان

حيث عمل علماء الكيمياء الحيوية على إنتاج عدد من الكائنات العضوية التي تعالج بعض الأمراض التي قد تصيب الإنسان، وقد يساهم هذا الفرع من العلم في التعرف على بعض حركات الجسم، وشرح بعض التفاعلات الكيميائية التي قد تحدث فيه، كذلك تساعد في تحديد الخلايا التي تنتج البروتينات والطاقة

• في العمليات الزراعية

ساعد كثيرا في معرفة عدد من التفاعلات الكيميائية التي تستخدم في زراعة المحاصيل وزيادة إنتاجيتها وكيفية التغلب على العوامل المناخية السيئة التي قد تحيط بها، وقد تكون مرتبطة بمجموعة من العلوم الأخرى ومجالات أخرى كذلك. كصناعة ودواء وغذاء ناتج عنها والفائدة التي تحققها، وايضًا ذلك من اهم المعلومات عن قسم الهندسة الكيميائية.

مهام المهندس الكيميائي

يعمل معظم المهندسين في مباني المكاتب أو المختبرات أو المنشآت الصناعية، قد يقضي الآخرون وقتًا في الهواء الطلق في مواقع البناء والاستكشاف وإنتاج النفط والغاز، مثل:

• يقومون بمراقبة العمليات وتوجيهها أو حل مشاكل الموقع ، وقد يسافر بعض المهندسين إلى المصانع أو مواقع العمل هنا وفي الخارج.
• يعمل المهندس الكيميائي عادةً في خط التصنيع أو مجالات التكنولوجيا الحيوية ، بناءً على الاكتشافات الأولية التي قام بها الكيميائيون في الهندسة الكيميائية.
• يستخدمون نماذج الكمبيوتر والبرامج الاحتكارية والصيغ والعمليات الأخرى لاختبار فعالية هذه المنتجات وتحديد سلامتها لكل من المستهلكين والبيئة.
• جمع تقديرات تكلفة الإنتاج وتصميم وتنفيذ إجراءات السلامة للعاملين مع المواد الكيميائية التي قد تشكل خطراً على الصحة. من المجالات المهمة للغاية المواد النانوية والمؤكسدات.

المهارت الشخصية للمهندس الكيميائي

يمتلك المهندس الكيميائي مجموعة من المهارات الضرورية التي يمكن استخدامها في العمل، ومنها ما يلي:

• مهارة التحليل

يقوم المهندس الكيميائي بتحليل ومراجعة العمل والاستجابة للتغييرات المطلوبة.

• مهارة العمل تحت الضغط

اعتاد المهندس على العمل تحت الضغط خاصة عند مواجهة بعض المشاكل منها: تسرب الزيت.

• مهارة الإبداع

يقوم المهندس بإدخال المواد لإنشاء منتجات جديدة ، لذلك يجب أن يكون المهندس مبدعًا

• مهارة العمل الجماعي

يمتلك القدرة على التواصل ، ومهارة العمل مع الآخرين من المجالات الأخرى للحصول على أفضل النتائج

• مهارة حل المشكلات

يمتلك المهندس الكيميائي القدرة على التعامل مع المشكلات اليومية من خلال تقييم الاحتمالات لإيجاد الحل الصحيح، و ايضًا هذا من اهم المعلومات عن قسم الهندسة الكيميائية.

علاقة الهندسة الكيميائية بمجال الطب 

حيث ساعد العلماء المتخصصين في هذا العلم على التعرف على التركيبات الكيميائية في الأدوية والفيتامينات التي تعالج الإنسان، وساعد في تطوير عدد كبير من الأدوية الطبية الحديثة، يرتبط هذا العلم أيضًا بمجموعة من العلوم الأخرى ويساعد بشكل كبير في معرفة عدد من المعلومات المتعلقة به من حيث المعادن الموجودة في الصخور الأرضية والظواهر الكيميائية التي قد تحدث فيها، قد يكون هذا العلم أيضًا وثيق الصلة بالجيولوجيا.

مجالات عمل خريجي قسم الهندسة الكيميائية

1. مجال تجهيز الأغذية
2. مجال الألياف الاصطناعية
3. مجال إنتاج الأدوية
4. المجال البيئي
5. مجال المعالجة الكيميائية
6. مجال التكنولوجيا الحيوية
7. مصافي البترول
8. مجال مصانع المواد الخام
9. مجال المصانع الكيماوية
10. مجال مصانع البترول والبتروكيماويات

في نهاية هذا المقال تعرفنا على تاريخ الهندسة الكيميائية، وتعرفنا على اهمية الهندسة الكيميائية بالنسبة للمصانع والعمليات بالزراعة، وتعرفنا على مستقبل قسم الهندسة الكيميائية في تطوير البيئة والتكنولوجيا، وتعرفنا على مجالات عمل خريجي قسم الهندسة الكيميائية.