تُعتبر الهندسة الكيميائية والبيولوجية جزءًا أساسيًا من مجالات الهندسة العامة، حيث تساهم في إنشاء محطات مختلفة لإجراء التفاعلات الكيميائية، بالإضافة إلى إنتاج مجموعة متنوعة من المنتجات مثل المعادن، والبلاستيك، وصناعة الورق، وغيرها.
الهندسة الكيميائية والبيولوجية
- تُعتبر هذه الهندسة صناعة مستقلة تتمتع بأهمية كبيرة.
- تعد الهندسة الكيميائية والبيولوجية أحد فروع الهندسة التي تشهد إقبالًا متزايدًا يومًا بعد يوم.
- تلك الهندسة تلعب دورًا محوريًا في خدمة المجتمع وتلبية احتياجات البشرية.
إسهامات الهندسة الكيميائية والبيولوجية
تتجلى أهمية الهندسة الكيميائية والبيولوجية في شتى جوانب حياتنا اليومية، حيث تتنوع تطبيقاتها. إليكم أبرز تلك الاستخدامات:
- تدخل هذه الهندسة في تصنيع الأجهزة الكهربائية مثل التلفاز والحاسوب المحمول.
- تُستخدم أيضًا في إنتاج المواد الأولية المطلوبة من قبل المهندسين، مثل البلاستيك، والزجاج، والمعادن.
- تلعب دورًا بارزًا في إنتاج الأغذية، بدءًا من الأطعمة المعلبة إلى الألبان والفواكه والخضروات.
- تساهم في تعزيز ملاءمة الأغذية للاستهلاك لفترة أطول دون فقدان نكهتها، من خلال تخزينها في درجات حرارة مناسبة تمنع نمو الفطريات.
- لا تقتصر استخدامات الهندسة على ذلك فحسب، بل تشمل أيضًا صناعة منتجات التنظيف مثل المنظفات والمبيضات، بالإضافة إلى مستحضرات العناية الشخصية مثل الشامبو والصابون.
- تفتح هذه الهندسة الأبواب للابتكار وإنتاج منتجات جديدة تتجاوز التقليد، مما يساهم في تحسين حياة المجتمع والإنسانية.
- تساهم أيضًا في تطوير أساليب جديدة ومبتكرة في التصنيع، مما يعزز الصناعة والاقتصاد بشكل عام.
الميدان الأول لعمل الهندسة الكيميائية والبيولوجية
يُعتبر جورج ديفيس من أوائل من درس الهندسة الكيميائية بشكل منهجي؛ حيث تم الاعتراف بها كفرع منفصل عن الكيمياء في عام 1908. وقد تم تدريسها لأول مرة في عام 1888، وتوسعت مجالاتها بشكل كبير، منها:
- الهندسة البيئية، التي تركز على تقليل التلوث وإعادة تدوير النفايات.
- الهندسة الكهربائية، حيث يُساهم المهندسون الكيميائيون في البحث عن المواد الكهربية.
- الهندسة المدنية التي تستفيد من الهندسة الكيميائية في اختيار المواد المناسبة للبناء.
- التكنولوجيا الحيوية التي تساهم في إنتاج الأدوية الضرورية للزراعة.
- أنظمة الحواسيب التي تتطلب المواد الخام الكيميائية لإنتاج الأجهزة الإلكترونية.
- تتم في هذا المجال ملاحظة التفاعلات الكيميائية الخاصة بالنباتات.
الميدان الثاني لعمل الهندسة الكيميائية والبيولوجية
- تعمل الهندسة الكيميائية في الصناعات الغذائية عبر إنتاج مجموعة متنوعة من المواد الغذائية وتحسين طرق تصنيعها.
- في صناعة النفط والغاز الطبيعي، يتم تحليل المواد النفطية بطريقة دقيقة.
- تساهم الهندسة الكيميائية في فحص مكونات المواد الضارة في التعدين.
- تساهم أيضًا في الصناعات الكيميائية من خلال تصنيع الإطارات والبطاريات.
- في الهندسة النووية، يُدرس التفاعل الكيميائي في المنشآت النووية.
- توفر فرص عمل في مجال المبيعات التقنية المتعلقة بالمواد الكيميائية.
- تُعنى الهندسة الكيميائية بإعادة تدوير النفايات في صناعة الورق.
- تعمل على تطوير واستخدام البلاستيك والبوليمرات بأفضل الطرق.
- في قطاع الصيدلة، تُستخدم الهندسة الكيميائية في تطوير المنتجات الطبية والعناية بالبشرة.
وظائف وأعمال المهندس الكيميائي
- تركز وظيفة المهندس الكيميائي على تحسين استخدام المواد الخام الكيميائية وتنفيذ أساليب علمية تقلل من التلوث البيئي عن طريق إعادة تدوير النفايات.
- يهتم المهندس الكيميائي بإجراء العديد من الدراسات والأبحاث التي تقود إلى ابتكارات جديدة تستفيد المجتمع.
- تتطلب أعمال المهندس الكيميائي الالتزام بمجموعة من اللافتات العلمية، ومن بينها:
- قانون حفظ المادة، الذي ينص على الحفاظ على سلامة المواد الكيميائية بدون تفاعل.
- قانون حفظ الطاقة، الذي يُشير إلى التوازن بين الطاقة المستخدمة والمنتجة.
- قانون الاتزان الكيميائي الذي يمنع حدوث تغيرات خلال التفاعلات لما لها من أثر ملزم.
- مبدأ التفاعلات الكيميائية الذي يتمثل في تفكيك المواد الكيميائية لإنتاج آخرين مختلفين في الخصائص.
ما هي الصفات التي تجعل المهندس الكيميائي ناجحاً؟
- مُنطلق نجاح المهندس الكيميائي يعود إلى الرغبة القوية في اختيار مجال الدراسة منذ البداية.
- تحقيق المؤهلات العلمية اللازمة، مثل اجتياز الثانوية العامة بنسبة تفوق 80%، يُعتبر أمرًا حيويًا.
- تحتاج إلى مهارات علمية متعددة، مثل إدارة الوقت والتعامل مع المواد الكيميائية والالتزام بمسؤوليات العمل.
- القدرة على إجراء التجارب العلمية والتواصل الجيد مع الزملاء تعتبر من المتطلبات الأساسية.
- إتقان لغات مثل الإنجليزية والمهارات التقنية المتعلقة بالكمبيوتر يعزز من فرص النجاح.
- العمل بروح الفريق والتعاون مع الآخرين يُعد من القيم الضرورية.
- يتطلب العمل في هذا المجال وجود معرفة شاملة بالكيمياء والفيزياء والرياضيات.
- المهارات الشخصية مثل القيادة والانتباه تُعتبر من المميزات الهامة.
- يتعين أن يكون المهندس الكيميائي مبتكرًا ومفكرًا باستمرار.
النقاط السلبية والنقاط الإيجابية في الهندسة الكيميائية والبيولوجية
1- السلبيات
- تجذب الشركات الكبرى خريجي الهندسة بشكل عام، مما يضع خريجي الهندسة الكيميائية في وضعية تنافسية.
- توجد اعتقادات مقلقة بأن الهندسة الكيميائية مخصصة فقط للرجال.
- استخدام الهندسة الكيميائية في المجالات التي تؤثر سلبًا على الأمن والسلام يمكن أن يُعتبر من السلبيات الكبرى.
- توظيف تلك الهندسة في صناعة أسلحة تؤدي إلى تصعيد الصراعات بدلاً من تحقيق السلام.
2- الإيجابيات
- شهدت الهندسة الكيميائية الكثير من الإيجابيات، منها:
- ارتفاع الدخل السنوي وازدياد الرواتب.
- وجود نقابة تدعم هؤلاء المهندسين وتساهم في توفير حياة مستقرة.
- ترتبط الهندسة الكيميائية ارتباطًا وثيقًا بسائر العلوم الأخرى، مما يعزز الطلب على المهندسين في الدول كافة، خاصة المتقدمة.
- تُظهر التوجهات الحالية أن الهندسة الكيميائية تحولت إلى علم لا غنى عنه.
الشخصيات التي أثرت في الهندسة الكيميائية والبيولوجية
1- أولًا في الوطن العربي
يمثل الوطن العربي قاعدة علمية ثرية، حيث يبرز العديد من علماء الهندسة الكيميائية، مثل:
- العالم المصري أحمد زويل، الحائز على جائزة نوبل في كيمياء الفيمتو.
- غادة المطيري، العالمة السعودية المعروفة في جامعة كاليفورنيا.
- مصطفى السيد، العالم البارز في مجال النانو تكنولوجي الحاصل على الميدالية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة.
2- ثانيًا في أوروبا
- مارغريت روسو، التي تعد من أولى النساء الحاصلات على درجة الدكتوراه من معهد ماساتشوستس.
- العالم لانجر الذي حصل على جائزة الملكة إليزابيث تقديرًا لإنجازاته في الهندسة الكيميائية.
