الهندسة الكيميائية والبيولوجية هما جزء لا يتجزأ من الهندسة الأساسية، وتستخدم لإنشاء العديد من المحطات للتفاعلات الكيميائية وصناعة العديد من المنتجات مثل المعادن والبلاستيك وصناعة الورق وغيرها.
الهندسة الكيميائية والبيولوجية
- وتعتبر صناعة مستقلة بحد ذاتها.
- وهي أيضا فرع من فروع الهندسة التي يزداد الإقبال عليها يوما بعد يوم.
- عندما ننظر، نجد أن لها أهمية كبيرة في خدمة المجتمع والبشرية.
شاهد أيضًا: موضوع تعبير عن الهندسة المدنية
إسهامات الهندسة الكيميائية والبيولوجية
الهندسة الكيميائية والبيولوجية لها أهمية كبيرة في حياتنا اليومية، وتستخدم في مجالات عديدة.
- تستخدم في صناعة الأجهزة الكهربائية مثل التلفزيون والكمبيوتر المحمول.
- تدخل أيضا في إنتاج المواد الخام التي يحتاجها المهندسون، مثل البلاستيك والزجاج والمعادن وغيرها.
- تستخدم أيضا في عملية تصنيع الأغذية مثل الأغذية المعلبة والألبان والفواكه والخضروات.
- حيث تلعب هذه الهندسة دورا بالغ الأهمية في زيادة فترة صلاحية هذه الأطعمة بشكل كبير دون أن تفقد طعمها.
- وذلك عن طريق الحفاظ على تلك المواد الغذائية في درجة حرارة مناسبة، والتي تقوم بدورها في إيقاف نمو بعض الفطريات التي تنتج عن بعض العمليات البيولوجية.
- لا تقتصر استخدامات هذه الهندسة على هذا أو ذاك فحسب، بل تشمل أيضا صناعة منتجات التنظيف مثل المنظفات والمبيضات، وأيضا منتجات العناية الشخصية مثل الشامبو والصابون.
- عندما يتم فتح الباب على مصراعيه، يتم إنتاج منتجات جديدة والانتقال من الروتين المعتاد إلى ابتكارات جديدة واختراعات تسهم في استفادة البشرية والمجتمع بأكمله.
- وتساهم أيضا في إيجاد طرق، وأشكال، وأساليب جديدة وحديثة في الصناعة، والتي تعمل بدورها على تعزيز الصناعة بشكل خاص والاقتصاد بشكل عام.
الميدان الأول لعمل الهندسة الكيميائية والبيولوجية
جورج ديفيس كان أول من درس الهندسة الكيميائية بدقة، وفي عام 1908م تم اعتبار الهندسة الكيميائية تخصصا مستقلا عن الكيمياء، وهذا الاعتراف ما زال قائما حتى اليوم
- تم تدريس الهندسة الكيميائية لأول مرة في عام 1888م، ومن ثم تعددت مجالات الهندسة الكيميائية والبيولوجية، ومنها بالذكر وليس الحصر.
- الهندسة البيئية، التي تعتمد على الهندسة الكيميائية، تلعب دورا في الحد من التلوث من خلال إعادة تدوير النفايات وتحويلها إلى بيئة صحية ونظيفة.
- الهندسة الكهربائية والتي تشمل البحث في الكيمياء الكهربائية للمنتجات والمواد الكهربائية.
- تشترك الهندسة المدنية في بناء المباني والطرق والجسور، وتدخل الهندسة الكيميائية للإشارة إلى المواد المستخدمة في البناء.
- التكنولوجيا الحيوية وهنا يتم إنتاج الأدوية الخاصة بالمحاصيل الزراعية، وتعتبر عمليات حيوية وكيفية علاجها.
- تلعب أنظمة الحاسوب دورا هاما في الهندسة الكيميائية، حيث توفر المواد الخام الضرورية لتصنيع الحواسيب وغيرها من الأجهزة الإلكترونية.
- النباتات الكيميائية، وفي هذا المجال يتم إنتاج مواد كيميائية التي تحتاجها النباتات، وتتم مراقبة التفاعلات الخاصة بالنباتات، ولا سيما التفاعلات الكيميائية.
الميدان الثاني لعمل الهندسة الكيميائية والبيولوجية
- الصناعات الغذائية تشمل إنتاج المواد الغذائية ومنتجات الطعام، وتطوير أشكال جديدة من تلك المنتجات. كما يعمل المهندسون الكيميائيون على ابتكار طرق جديدة للإنتاج والحفاظ على المنتجات لفترة زمنية محددة.
- تقوم الهندسة الكيميائية بتحليل المواد النفطية والغاز الطبيعي في صناعة النفط، وتفحصها بدقة من خلال تحليل كيميائي.
- تساهم هندسة التعدين في إمكانية فحص التركيب الكيميائي للنفايات والمواد الضارة، وتساعد الهندسة الكيميائية في ذلك.
- الهندسة الميكانيكية للهندسة الكيميائية لها دور حاسم في صناعات الكيمياء، لأنها تشارك في إنتاج الإطارات والبطاريات وقطع غيار السيارات.
- دور الهندسة الكيميائية في الهندسة النووية يتمثل في دراسة التفاعل الكيميائي في المنشآت النووية المشعة.
- يمكن للمهندس الكيميائي في مجال المبيعات التقنية أن يحصل على هذه التقنيات والفرصة الوظيفية تكون في مجال المبيعات الكيميائية.
- يتاح للمهندسين الكيميائيين فرصة العمل في مصانع الورق من خلال إعادة تدوير النفايات وتطوير جودة الورق المستخدم.
- الهندسة الكيميائية تعمل على تطوير واستخدام البلاستيك والبوليمرات بشكل أفضل من السابق.
- تلعب الصيدلة دورها في الهندسة الكيميائية هنا من خلال تدخلها في صناعة المنتجات الطبية ومنتجات العناية بالبشرة.
وظائف وأعمال المهندس الكيميائي
- وظيفة المهندس الكيميائي تعتمد بشكل أساسي على كيفية استخدام واستغلال المواد الخام الكيميائية بشكل أفضل وبأسلوب علمي حديث، مما يقلل من تلوث البيئة من خلال إعادة تدوير نفاياتها.
- وتحويل هذه المواد إلى منتجات جديدة مفيدة للإنسان وصالحة للاستخدام، بالإضافة إلى إجراء العديد من الدراسات العلمية والأبحاث الموسعة التي تمكنه من القيام بابتكارات علمية وحديثة تعود بالفائدة على المجتمع وتفيد العالم بأكمله.
- عند ممارسة المهندس الكيميائي لأعماله وأبحاثه ودراساته العلمية، يعتمد بشكل أساسي على مبادئ أساسية يضعها المهندس الكيميائي أمامه، وتكون كالتالي:
- قانون حفظ المادة، أو قانون حفظ الكتلة، أو قانون بقاء المادة، يهدف لبقاء المادة ثابتة دون حدوث تفاعلات كيميائية.
- قانون حفظ الطاقة يعتبر حالة التوازن بين الطاقة المستخدمة والطاقة المنتجة، والطاقة لا تتجدد من العدم.
- قانون الاستقرار الكيميائي هو عدم حدوث تغيرات أثناء التفاعلات الكيميائية لفترة محدودة.
- في مبدأ التفاعلات الكيميائية، يحدث تفكيك وتحطيم المواد الكيميائية، وتنتج مواد كيميائية أخرى مختلفة عن تلك الأصلية، فالصفات الكيميائية الجديدة لا تشبه الصفات القديمة، وبالمثل، تتغير الصفات الفيزيائية أيضا.
شاهد أيضًا: الهندسة المعمارية وتطبيقاتها الحالية
ما هي الصفات التي تجعل المهندس الكيميائي ناجحا؟
- تعتبر الرغبة من البداية في تحديد واختيار مجال دراسة الطالب الجامعي أحد أهم الأشياء التي تجعل المهندس الكيميائي ناجحا.
- نظرا لأهمية الرغبة والميل الذي لديه في مساعدته على تحقيق النجاح في هذا المجال، فإن هذه الدراسة تساعده على تجاوز ذاته.
- من الضروري أن يكون للطالب المؤهلات العلمية، حيث يجب أن يكون قد اجتاز المرحلة الثانوية العامة أو الثانوية الصناعية وأتمها بنجاح بنسبة نجاح تفوق 80%.
- المهارات العلمية متنوعة، وتشمل كيفية إدارة الوقت وتحديد الأولويات، والقدرة على التعامل مع المواد الكيميائية، والقدرة على العمل الميداني وتحمل المسؤولية.
- وأيضا القدرة على القيام بالتجارب العلمية والتواصل مع الآخرين والتعاون معهم، بالإضافة إلى القدرة على العمل تحت ضغط وفي ظروف صعبة.
- ويجب أيضا أن يتقن بعض اللغات مثل اللغة الإنجليزية، وأن يكون قادرا على التعامل مع الكمبيوتر واللابتوب ومتابعة التطورات العلمية بشكل مستمر.
- تجسد قيمة التعاون والعمل في فريق واحد في جو من الحب والمرح.
- ينصح بضرورة امتلاك المعرفة العلمية والاستيعاب الجيد لمجالات الكيمياء والفيزياء والرياضيات، بالإضافة إلى التكنولوجيا والهندسة والعلوم.
- المهارات الشخصية هي جوهرية بالنسبة لنجاحك كمهندس كيميائي.
- وتتنوع تلك المهارات مثل مهارة التحصيل، والقيادة، والانتباه بشكل جيد.
- القدرة على المراقبة، والقدرة على فهم الأشياء وتفسيرها وتحليلها وفحصها بدقة.
- يجب أن تكون دائما شخصا مبتكرا ومفكرا قادرا على ابتكار العديد من الأشياء الجديدة بشكل مستمر.
السلبيات والإيجابيات في مجال الهندسة الكيميائية والبيولوجية
1- السلبيات
- ومن بينها المنافسة الشديدة بين الشركات الكبرى لاستقطاب خريجي الهندسة، ولا سيما خريجي الهندسة الكيميائية، وذلك بسبب انخفاض رواتب خريجي الهندسة مقارنة برواتب خريجي الهندسة الكيميائية.
- وأيضا، يعتبر بعض الأشخاص أن الهندسة الكيميائية مقتصرة على الرجال فقط ولا تشملهن.
- من أبرز السلبيات، استخدام تلك التقنية في مجالات تهدد الأمن والسلامة.
- كما يتم استخدامها في صناعة الأسلحة والمتفجرات، والتي تؤدي بسرعة إلى التحول من حالة السلام إلى حالة الحرب، وبذلك تفقد الهندسة الكيميائية الدور الكبير الذي تم تصميمها من أجله.
2- الإيجابيات
- الهندسة الكيميائية لديها العديد من الفوائد، ومنها بعض الفوائد المذكورة هنا.
- أولا، زيادة الدخل السنوي وارتفاع المرتبات.
- لا يوجد نقابة لهؤلاء المهندسين، بل يتمتعون بحياة هادئة ومستقرة من الناحيتين المادية والمعنوية.
- نجد أيضا أن الهندسة الكيميائية مرتبطة ارتباطا وثيقا بغيرها من العلوم، مثل ارتباطها بالفيزياء، ويزداد الطلب على هؤلاء المهندسين في جميع الدول، وخاصة في الدول المتقدمة.
- نرى اليوم أن الهندسة الكيميائية أصبحت علما أساسيا لا يمكن الاستغناء عنه.
الشخصيات التي أثرت في مجال الهندسة الكيميائية والبيولوجية
1- أولًا في الوطن العربي
يعتبر الوطن العربي منصة كبيرة للعلم والعلماء، ومن بين هؤلاء العلماء علماء الهندسة الكيميائية؛ فضلا عن غيرهم من العلماء
- العالم العظيم أحمد زويل، الملقب بأبو كيمياء الفيمتو، هو عالم مصري جليل وأستاذ في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، وقد حاز على جائزة نوبل في مجال الفيمتوكيمياء.
- نجد أيضا العالمة غادة المطيري، العالمة السعودية الشهيرة التي تدرس هندسة الصيدلة في جامعة كاليفورنيا.
- ونقوم أيضا بإضافة إليهم العالم، والباحث المرموق في مجال التكنولوجيا النانوية المصنف من بين أفضل وأشهر علماء الهندسة الكيميائية في العالم العربي، مصطفى السيد، الحائز على الميدالية الوطنية للعلوم من الولايات المتحدة.
2- ثانيًا في أوروبا
- مارغريت روسو، التي حصلت على درجة الدكتوراه من معهد ماساتشوستس، هي أول امرأة تحقق ذلك الإنجاز.
- يوجد أيضا عالم حاصل على جائزة الملكة اليزابيث في مجال الهندسة، نظرا للتطورات والإنجازات التي قدمها في مجال الهندسة الكيميائية. وهو العالم لانجر.
شاهد أيضًا: معلومات عن الهندسة الكهربائية
في نهاية مقالنا عن الهندسة الكيميائية والبيولوجية، توصلنا إلى أنه بتطور الحياة وحدوث العديد من التغيرات، لم يعد من الممكن الاعتماد فقط على الهندسة أو الكيمياء كعلوم منفصلة في عالم مستقل. ظهرت الحاجة لدمج هاتين العلمين معا، وبالتالي، الهندسة الكيميائية هي تخصص جديد يجمع بين الهندسة والكيمياء.
