الهندسة الكيميائية والبيولوجية
الهندسة الكيميائية والبيولوجية، الهندسة الكيميائية والبيولوجية هي جزء لا يتجزأ من الهندسة الأساسية، والتي يتم من خلالها إنشاء العديد من المحطات للقيام بالتفاعلات الكيميائية، وأيضًا تصنيع العديد من المنتجات كالمعادن، والبلاستيك، وصناعة الورق وغير ذلك.
محتويات المقال
[ عرض ]
الهندسة الكيميائية والبيولوجية
- وهي تعد من الصناعات فهي صناعة قائمة بذاتها.
- وهي أيضًا أحد فروع الهندسة التي يزداد الإقبال عليها يوما بعد يوم.
- فعندما ننظر نجد أن لها أهمية كبيرة في خدمة المجتمع والبشرية.
شاهد أيضًا: موضوع تعبير عن الهندسة المدنية
إسهامات الهندسة الكيميائية والبيولوجية
للهندسة الكيميائية والبيولوجية أهمية كبيرة في حياتنا اليومية، وأيضاً استخدامات عديدة فمنها.
- تستخدم في صناعة الأجهزة الكهربائية كالتلفاز واللاب توب.
- أيضًا تدخل في صناعة المواد الخام التي يحتاج إليها المهندسين، كالبلاستيك، والزجاج، والمعادن، وغيرها.
- تستخدم أيضًا في عملية تصنيع الأغذية مثل الأغذية المعلبة، والألبان، والفواكه، والخضروات.
- حيث تلعب تلك الهندسة دور في غاية الأهمية وهي زيادة فترة بقاء هذه الأغذية فترة كبيرة صالحة للاستخدام دون أن تفقد مذاقها.
- وذلك من خلال حفظ تلك المواد الغذائية في درجة حرارة مناسبة والتي تقوم بدورها بوقف نمو بعض الفطريات التي تنتج من خلال بعض العمليات البيولوجية.
- لا تقف استخدامات هذه الهندسة عن هذا أو ذاك فقط، بل تدخل أيضًا في صناعة منتجات التنظيف مثل المنظفات، والمبيضات، وأيضًا منتجات العناية الشخصية مثل الشامبو، والصابون.
- كما تفتح الباب على مصراعيه لإنتاج منتجات جديدة، والخروج من عباءة المعتاد إلى ثوب جديد من الابتكارات، والاختراعات، والتي تسهم بدورها في إفادة البشرية والمجتمع بأكمله.
- وتساهم أيضًا في إيجاد طرق، وأشكال، وأساليب حديثة، وجديدة في الصناعة، والتي تعمل بدورها على النهوض بالصناعة بشكل خاص، وبالاقتصاد بشكل عام.
الميدان الأول لعمل الهندسة الكيميائية والبيولوجية
يعتبر جورج ديفيس هو أول من درس الهندسة الكيميائية، وتعلمها بشكل دقيق وفي عام 1908م تم الاعتراف بالهندسة الكيميائية، واعتبارها تخصص منفرد بذاته عن الكيمياء إلى وقتنا هذا:
- ولأول مرة تم تدريس الهندسة الكيميائية كان في عام 1888م ثم تعددت ميادين الهندسة الكيميائية، والبيولوجية، فمنها على سبيل الذكر لا الحصر.
- الهندسة البيئية والتي تقوم على الهندسة الكيميائية، والتي تلعب دور ألا وهو الحد من التلوث عن طريق إعادة تدوير النفايات، وجعلها بيئة صحية نظيفة.
- الهندسة الكهربائية والتي تتدخل الهندسة الكهربائية فيها هنا من خلال دورها في، البحث في الكيمياء الكهربية للمنتجات والمواد الكهربية.
- الهندسة المدنية والتي تعد وتقوم بإنشاء المباني، والطرق، وإنشاء الكباري تتدخل الهندسة الكيميائية هنا لتشير إلى المواد التي يمكن استخدامها في البناء.
- التكنولوجيا الحيوية وهنا يتم إنتاج الأدوية الخاصة بالمحاصيل الزراعية، وهي تعتبر عمليات حيوية وكيفية علاجها.
- أنظمة الكمبيوتر للهندسة الكيميائية دور مهم هنا، وهو عبارة عن توفير المواد الخام الأزمة، والتي تستخدم في تصنيع الكمبيوتر، وغيره من الأجهزة الكهربائية.
- النباتات الكيميائية وفي هذا المجال يتم إنتاج مواد كيميائية تحتاج إليها النباتات، ويتم ملاحظة التفاعلات الخاصة بالنباتات خاصة التفاعلات الكيميائية.
الميدان الثاني لعمل الهندسة الكيميائية والبيولوجية
- الصناعات الغذائية حيث يقوم المهندسون الكيميائيون بإنتاج العديد من المواد الغذائية، ومنتجات الطعام، وإنتاج أشكال جديدة من تلك المنتجات، والعمل على إيجاد طرق جديدة في إنتاجها، والعمل على الحفاظ عليها من التلف لفترة محددة.
- صناعة النفط والغاز الطبيعي تقوم الهندسة الكيميائية بتحليل المواد النفطية، وفحصها فحصاً دقيقاً من خلال تحليلها تحليل كيميائي.
- هندسة التعدين وتساعد الهندسة الكيميائية في إمكانية فحص التكوين الكيميائي للنفايات والمواد المضرة.
- الهندسة الميكانيكية للهندسة الكيميائية دور مهم جدًا في الصناعات الكيميائية، وذلك لأنها تتدخل في صناعة الإطارات، وأيضًا البطاريات وغيارات السيارات.
- الهندسة النووية يكمن دور الهندسة الكيميائية هنا من خلال دراستها للتفاعل الكيميائي في المنشآت النووية المشعة.
- المبيعات التقنية يتمكن المهندس الكيميائي من الحصول على فرصة عمل هذه التقنيات والفرصة هنا تكون في مجال المبيعات الكيميائية.
- صناعة الورق يتمتع المهندسين الكيميائيين بفرصة العمل في مصانع الورق، وذلك عن طريق إعادة تدوير النفايات، وتطوير جودة الورق المستخدم.
- صناعة البلاستيك والبوليمرات تعمل الهندسة الكيميائية على تطوير البلاستيك، واستخدامه بشكل أفضل عما سبق.
- الصيدلة تلعب الهندسة الكيميائية دورها هنا من خلال تدخلها في صناعة المنتجات الطبية، ومنتجات العناية بالبشرة.
وظائف وأعمال المهندس الكيميائي
- تعتمد وظيفة المهندس الكيميائي في أساسها على كيفية استخدام المواد الخام الكيميائية، واستغلالها بشكل أفضل مما سبق بطريقة حديثة، وبأسلوب علمي يحد من تلوث البيئة عن طريق إعادة تدوير مخلفات البيئة.
- وتحويلها لمنتجات جديدة مفيدة للإنسان صالحة للاستخدام، كما يقوم بعمل العديد من الدراسات العلمية والأبحاث الموسعة التي تمكنه بدورها من القيام بابتكارات علمية وحديثة تفيد المجتمع بل تفيد العالم بأثره.
- عند قيام المهندس الكيميائي بأعماله، وأبحاثه، ودراساته العلمية يعتمد في الأساس على أسس هامة يضعها المهندس الكيميائي نصب عينيه وهي كالتالي:
- قانون حفظ المادة، أو قانون حفظ الكتلة، أو قانون بقاء المادة، والمقصود به هو بقاء المادة ثابتة، وعدم حدوث أي تفاعل كيميائي.
- قانون حفظ الطاقة وتعتبر هي حالة التوازن بين الطاقة التي يتم استخدامها، والطاقة التي تنتج فالطاقة لا تتجدد من العدم.
- قانون الاتزان الكيميائي وهو عبارة عن عدم حدوث التغيرات أثناء التفاعلات الكيميائية وذلك لفترة محدودة.
- مبدأ التفاعلات الكيميائية وهنا يحدث تفكيك، وتحطيم المواد الكيميائية، وتنتج مواد كيميائية أخرى مختلفة عما قبلها فالصفات الكيميائية لا تشبه الصفات القديمة، وكذلك الصفات الفيزيائية أيضًا.
شاهد أيضًا: الهندسة المعمارية وتطبيقاتها الحالية
ما هي الصفات التي تجعل المهندس الكيميائي ناجحاً؟
- يعتبر من أهم تلك الأشياء التي تجعل المهندس الكيميائي ناجحًا هي الرغبة من البداية في تحديد واختيار الطالب الجامعي لمجال دراسته.
- حيث أن لتلك الرغبة وهذا الميول أهمية كبيرة في مساعدته على النجاح في هذا المجال، وهذه الدراسة، ويتمكن من التفوق على نفسه.
- المؤهلات العلمية وهنا لابد للطالب أن يكون قد اجتاز مرحلة الثانوية العامة، أو الثانوية الصناعية، وأتمها بنجاح وتحقيق نسبة نجاح تتعدي 80%.
- المهارات العلمية تتعدد تلك المهارات فمنها كيفية أن يقوم بإدارة وقته، وتحديد، أولوياته، والتمكن من التعامل مع المواد الكيميائية، والقدرة على العمل الميداني وتحمل المسؤولية.
- وأيضًا المقدرة في عمل التجارب العلمية، والتواصل مع الغير، والتعاون معهم، أيضًا القدرة على العمل تحت ضغط، وفي ظروف عصيبة.
- كما لابد من إتقان بعض اللغات مثل اللغة الإنجليزية، وضرورة تمكنه من التعامل مع الكومبيوتر، واللاب توب، والاطلاع على المستجدات العلمية دائمًا.
- التحلي بقيمة التعاون، والعمل في فريق واحد في جو من الحب والمرح.
- المعرفة العلمية أن يكون لديه معرفة ودراية جيدة بالكيمياء، والفيزياء، والرياضيات، وأيضًا التكنولوجيا، والهندسة، والعلوم.
- مهارات شخصية وتعتبر المهارات الشخصية هامة جدًا بالنسبة لنجاحك كمهندس كيميائي.
- وتتعدد تلك المهارات مثل مهارة الاطلاع، والقيادة، والانتباه بشكل جيد.
- القدرة على الملاحظة، والقدرة على تفسير الأشياء، وتحليلها، وفحصها بدقة.
- لابد من أن تكون دائماً شخص مبتكر، ومفكر قادر على ابتكار العديد من الأشياء الجديدة بشكل مستمر.
النقاط السلبية والنقاط الإيجابية في الهندسة الكيميائية والبيولوجية
1- السلبيات
- ومنها تصارع الشركات الكبرى على توظيف خريجي الهندسة، وليس خريجي الهندسة الكيميائية، وذلك لانخفاض مرتبات خريجي الهندسة عن مرتبات خريجي الهندسة الكيميائية.
- وأيضًا اعتبار بعض الأشخاص أن الهندسة الكيميائية للرجال فقط، وأنها مقصورة عليهم.
- ونجد أن من أكبر هذه السلبيات، هي استخدام تلك الهندسة في مجالات تضر بالأمن، والسلامة.
- أيضًا استخدامها في مجال صناعة الأسلحة، والمتفجرات، والتي تؤدي بشكل سريع إلى التحول من حالة السلام إلى حالة الحرب، وبذلك تفقد الهندسة الكيميائية دورها العظيم التي خلقت من أجله.
2- الإيجابيات
- تعددت إيجابيات الهندسة الكيميائية، ويكفي أن نذكر منها بعضها.
- أولًا الزيادة في الدخل السنوي، وارتفاع المرتبات.
- هذا غير وجود نقابة لهؤلاء المهندسين، والتمتع بحياة هادئة، ومستقرة من الناحيتين المادية، والمعنوية.
- نجد كذلك أن الهندسة الكيميائية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بغيرها من باقي العلوم مثل ارتباطها بالفيزياء، وأيضًا زيادة الطلب على هؤلاء المهندسين في جميع الدول وخاصة الدول المتقدمة.
- نرى اليوم أن الهندسة الكيميائية أصبحت علم أساسي لا يمكن الاستغناء عنه.
الشخصيات التي أثرت في الهندسة الكيميائية والبيولوجية
1- أولًا في الوطن العربي
فيعد الوطن العربي منصة كبيرة للعلم، والعلماء، ومن تلك العلماء علماء الهندسة الكيميائية فمنهم على سبيل المثال:
- العالم الجليل احمد زويل العالم المصري العظيم الأستاذ بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا الحائز على جائزة نوبل، والملقب بأبو كيمياء الفيمتو، وذلك لكونه رائدًا في مجال كيمياء الفيمتو.
- نجد أيضًا العالمة التي تدرس الهندسة الصيدلية بجامعة كاليفورنيا غادة المطيري العالمة السعودية الشهيرة.
- ونضيف أيضًا إليهم العالم، والباحث المرموق في مجال النانو تكنولوجي المصنف من أفضل، وأشهر علماء الهندسة الكيميائية في العالم العربي مصطفى السيد الحائز من الولايات المتحدة على الميدالية الوطنية للعلوم.
2- ثانيًا في أوروبا
- مارغريت روسو الحاصلة على الدكتوراه من معهد ماساتشوستس وتعتبر هي أول امرأة تحصل على شهادة الدكتوراه.
- نجد أيضًا العالم الحاصل على جائزة الملكة اليزابيث في مجال الهندسة، وذلك لما قدمه من تطورات، وإنجازات في مجال الهندسة الكيميائية هو العالم لانجر.
شاهد أيضًا: معلومات عن الهندسة الكهربائية
في نهاية مقالنا عن الهندسة الكيميائية والبيولوجية، توصلنا إلى أنه مع تطور الحياة، وحدوث العديد من التغيرات أصبح لا يمكن الاعتماد على علم بمفردة كالهندسة في عالم قائم بذاته، وكذلك الكيمياء فظهرت الحاجة لدمج علمين أو أكثر سوياً فالهندسة الكيميائية هي تخصص جديد يدمج بين الهندسة وبين الكيمياء معاً.