من طرف كثيرا ما يتردد على مسامعنا مصطلح الهندسة الكيمائية (Chemical Engineering) والتي تعتبر من أهم التخصصات الهندسية وأكثرها تأثيراً في حياتنا. ولكن ما هي الهندسة الكيميائية؟ وما أهم إسهامات المهندسين الكيميائيين للجنس البشري؟ وما مجالات العمل للمهندسين الكيمائيين؟ هذه بعض الأسئلة وربما هناك أسئلة أخرى كثيرة قد تدور في خلدنا عن هذا التخصص..... وفي هذا المقال سنحاول الإجابة على الكثير من التساؤلات التي قد تتبادر إلى الذهن عند قراءة هذا المصطلح والتي نستعرضها فيما يلي.
1. ما هي الهندسة الكيميائية؟
تعتبر الهندسة الكيميائية حلقة الوصل بين العلوم والصناعة، فالمهندس الكيميائي يقوم بتطبيق واستخدام المبادئ الرياضية، والفيزيائية، والكيميائية، والاقتصادية التي تعلمها في تحويل المواد الخام إلى منتجات أكثر نفعاً وأعظم فائدة عن طريق قيامه بتصميم وتشغيل وتطوير العمليات الصناعية كما قد يتطلب منه القيام بإدارة المصانع بشكل يؤدي إلى خلق بيئة صناعية آمنة وذلك إسهاماً منه في حماية البيئة والحفاظ عليها من التلوث بكافة أشكاله.
2. ما هي مجالات العمل للمهندسين الكيميائيين؟
إن مجالات العمل بالنسبة للمهندسين الكيميائيين واسعة ومتنوعة جدا بعكس ما يعتقده البعض من أنها تنحصر في المجال الصناعي. فالمهندسون الكيميائيون يقومون بدور كبير في عدد من المجالات المختلفة ومنها على سبيل المثال:
(أ) المجال الطبي: حيث يناط بالمهندسين الكيميائيين عملية إدارة وتشغيل وحدات الطب النووي وتصميم وصناعة الأعضاء الصناعية وإنتاج الأدوية بكميات تجارية وابتكار طرق آمنة لنقل وحفظ الأدوية والمواد الحيوية كما يناط بهم عملية التخلص من النفايات الكيميائية والبيولوجية. فضلا على أن تخصص الطب البيولوجي (Biomedical Science) يعتمد بشكل كبير على المهندسين الكيميائيين.
(ب) المجال الزراعي: للمهندسين الكيميائيين دور بالغ الأهمية في المجال الزراعي فهم يتولون عمليات إنتاج وتطوير الأسمدة الصناعية و تصميم البيوت الزجاجية وإنتاج الأغذية المعدلة وراثيا.
(ج) مجال الأمن والسلامة: يرجع للمهندسين الكيميائيين الفضل الأكبر في مجال ألأمن والسلامة ذلك أنهم يقومون بتصميم أنظمة الحماية من الحريق و الإنفجارات بكافة أنواعها وابتكار المواد التي تستخدم في تصميم البدلات والأقبية المقاومة للحرائق (كملابس رجال الإطفاء) والبدلات والملاجئ الواقية من التلوث الكيميائي والبيولوجي والإشعاعي.
(د) المجال المصرفي: تشير إحدى الدراسات الحديثة التي قامت بها جمعية المهندسين الكيميائيين الأمريكية إلى إن نسبة المهندسين الكيميائيين في القطاعات المصرفية بدأت بالازدياد منذ بداية التسعينات وبأن عددا غير قليل من البنوك الكبيرة أصبح يدار من قبل مهندسين كيميائيين. ذلك نتيجة للكفاءة العالية التي يتمتع بها المهندسون الكيميائيون في مجال الرياضيات والإلمام الكافي بأساسيات علم الاقتصاد والقدرة العالية على ترجمة الأفكار إلى واقع ملموس وتحويل المواد الأولية إلى منتجات ذات قيمة أكبر.
(هـ) المجال البيئي: أن إسهامات المهندسين الكيميائيين في هذا المجال كبيرة فعليهم تقع مسئولية حماية البيئة من التلوث ووضع الدراسات للحد منه كما أنهم يقومون بالإشراف على عمليات التخلص من النفايات بكافة أنواعها وما عملية تدوير بعض أنواع النفايات (Recycling) وإعادة استخدامها إلا واحدة من إسهاماتهم الواضحة في هذا المجال كما أن لهم دورا رئيسا في مكافحة التآكل المعدني(Corrosion).
(و) المجال الصناعي: يعد وجود المهندسين الكيميائيين في المجال الصناعي مهما للغاية حيث يقومون بعمليات التصميم والتشغيل والتطوير والصيانة للعمليات الصناعية المختلفة كعمليات صناعة النفط والمواد الكيميائية و البتر وكيميائية وإنتاج المعادن مثل صناعة الألمنيوم والحديد والصناعات الغذائية والدوائية وعمليات تحلية ومعالجة المياه والصناعات القائمة على الكيمياء الحيوية (Biochemistry).
(ز) مجالات أخرى: بالإضافة إلى ما سبق فان هناك عدة مجالات أخرى بإمكان المهندسين الكيمائيين العمل فيها مثل مجال الفضاء ومجال الطاقة النووية ومجال صناعة الحاسب الآلي ومعالجة البيانات ومجال الاتصالات ومجال تنمية وأتمتة العمليات الصناعية ومجال الطاقات المتجددة وفي مراكز الأبحاث. ومما سبق يتبين لنا أن الهندسة الكيميائية تعد من أوسع وأشمل العلوم الهندسية على الإطلاق.
وفي خضم هذا السياق نجد انه من المناسب أن نذكر عددا من أكبر الإسهامات التي قدمها المهندسون الكيميائيون للبشرية وذلك وفقا للتصنيف الموضوع من قبل جمعية المهندسين الكيميائيين الأمريكية، وهي كالتالي:
1. شطر الذرة.
2. صناعة البلاستيك.
3. تصميم وابتكار معدات الرعاية الطبية وتصميم الأعضاء الصناعية.
4. إنتاج الأدوية والأمصال واللقاحات بكميات تجارية.
5. الألياف الصناعية.
6. تسييل الهواء وفصل الأوكسجين والنتروجين.
7. إيجاد الحلول الآمنة للتخلص من النفايات.
8. ابتكار عمليات تعقيم وتصنيع وتعبئة المواد الغذائية.
9. صناعة البتر وكيماويات والنفط.
10. ابتكار المطاط الصناعي.
1. ما هي الهندسة الكيميائية؟
تعتبر الهندسة الكيميائية حلقة الوصل بين العلوم والصناعة، فالمهندس الكيميائي يقوم بتطبيق واستخدام المبادئ الرياضية، والفيزيائية، والكيميائية، والاقتصادية التي تعلمها في تحويل المواد الخام إلى منتجات أكثر نفعاً وأعظم فائدة عن طريق قيامه بتصميم وتشغيل وتطوير العمليات الصناعية كما قد يتطلب منه القيام بإدارة المصانع بشكل يؤدي إلى خلق بيئة صناعية آمنة وذلك إسهاماً منه في حماية البيئة والحفاظ عليها من التلوث بكافة أشكاله.
2. ما هي مجالات العمل للمهندسين الكيميائيين؟
إن مجالات العمل بالنسبة للمهندسين الكيميائيين واسعة ومتنوعة جدا بعكس ما يعتقده البعض من أنها تنحصر في المجال الصناعي. فالمهندسون الكيميائيون يقومون بدور كبير في عدد من المجالات المختلفة ومنها على سبيل المثال:
(أ) المجال الطبي: حيث يناط بالمهندسين الكيميائيين عملية إدارة وتشغيل وحدات الطب النووي وتصميم وصناعة الأعضاء الصناعية وإنتاج الأدوية بكميات تجارية وابتكار طرق آمنة لنقل وحفظ الأدوية والمواد الحيوية كما يناط بهم عملية التخلص من النفايات الكيميائية والبيولوجية. فضلا على أن تخصص الطب البيولوجي (Biomedical Science) يعتمد بشكل كبير على المهندسين الكيميائيين.
(ب) المجال الزراعي: للمهندسين الكيميائيين دور بالغ الأهمية في المجال الزراعي فهم يتولون عمليات إنتاج وتطوير الأسمدة الصناعية و تصميم البيوت الزجاجية وإنتاج الأغذية المعدلة وراثيا.
(ج) مجال الأمن والسلامة: يرجع للمهندسين الكيميائيين الفضل الأكبر في مجال ألأمن والسلامة ذلك أنهم يقومون بتصميم أنظمة الحماية من الحريق و الإنفجارات بكافة أنواعها وابتكار المواد التي تستخدم في تصميم البدلات والأقبية المقاومة للحرائق (كملابس رجال الإطفاء) والبدلات والملاجئ الواقية من التلوث الكيميائي والبيولوجي والإشعاعي.
(د) المجال المصرفي: تشير إحدى الدراسات الحديثة التي قامت بها جمعية المهندسين الكيميائيين الأمريكية إلى إن نسبة المهندسين الكيميائيين في القطاعات المصرفية بدأت بالازدياد منذ بداية التسعينات وبأن عددا غير قليل من البنوك الكبيرة أصبح يدار من قبل مهندسين كيميائيين. ذلك نتيجة للكفاءة العالية التي يتمتع بها المهندسون الكيميائيون في مجال الرياضيات والإلمام الكافي بأساسيات علم الاقتصاد والقدرة العالية على ترجمة الأفكار إلى واقع ملموس وتحويل المواد الأولية إلى منتجات ذات قيمة أكبر.
(هـ) المجال البيئي: أن إسهامات المهندسين الكيميائيين في هذا المجال كبيرة فعليهم تقع مسئولية حماية البيئة من التلوث ووضع الدراسات للحد منه كما أنهم يقومون بالإشراف على عمليات التخلص من النفايات بكافة أنواعها وما عملية تدوير بعض أنواع النفايات (Recycling) وإعادة استخدامها إلا واحدة من إسهاماتهم الواضحة في هذا المجال كما أن لهم دورا رئيسا في مكافحة التآكل المعدني(Corrosion).
(و) المجال الصناعي: يعد وجود المهندسين الكيميائيين في المجال الصناعي مهما للغاية حيث يقومون بعمليات التصميم والتشغيل والتطوير والصيانة للعمليات الصناعية المختلفة كعمليات صناعة النفط والمواد الكيميائية و البتر وكيميائية وإنتاج المعادن مثل صناعة الألمنيوم والحديد والصناعات الغذائية والدوائية وعمليات تحلية ومعالجة المياه والصناعات القائمة على الكيمياء الحيوية (Biochemistry).
(ز) مجالات أخرى: بالإضافة إلى ما سبق فان هناك عدة مجالات أخرى بإمكان المهندسين الكيمائيين العمل فيها مثل مجال الفضاء ومجال الطاقة النووية ومجال صناعة الحاسب الآلي ومعالجة البيانات ومجال الاتصالات ومجال تنمية وأتمتة العمليات الصناعية ومجال الطاقات المتجددة وفي مراكز الأبحاث. ومما سبق يتبين لنا أن الهندسة الكيميائية تعد من أوسع وأشمل العلوم الهندسية على الإطلاق.
وفي خضم هذا السياق نجد انه من المناسب أن نذكر عددا من أكبر الإسهامات التي قدمها المهندسون الكيميائيون للبشرية وذلك وفقا للتصنيف الموضوع من قبل جمعية المهندسين الكيميائيين الأمريكية، وهي كالتالي:
1. شطر الذرة.
2. صناعة البلاستيك.
3. تصميم وابتكار معدات الرعاية الطبية وتصميم الأعضاء الصناعية.
4. إنتاج الأدوية والأمصال واللقاحات بكميات تجارية.
5. الألياف الصناعية.
6. تسييل الهواء وفصل الأوكسجين والنتروجين.
7. إيجاد الحلول الآمنة للتخلص من النفايات.
8. ابتكار عمليات تعقيم وتصنيع وتعبئة المواد الغذائية.
9. صناعة البتر وكيماويات والنفط.
10. ابتكار المطاط الصناعي.