Engenharia Química

Ciência ou Tecnologia ?

"Definindo-a de maneira simplificada mas não imprópria, a engenharia é a arte de fazer da melhor forma com um dólar, o que qualquer outra pessoa gastaria dois dólares."
Arthur M. Wellington, "The Economic Theory of the Location of Railways", Introdução.

As palavras "engenharia" e "tecnologia" são frequentemente usadas como tendo o mesmo significado, quando na verdade elas são bem diferentes. Engenharia é uma profissão específica, a qual utiliza as ciências e a matemática para resolver problemas técnicos. Apesar dos engenheiros estarem concentrados no desenvolvimento e uso da tecnologia, é importante notar que havia tecnologia bem antes de existir engenharia. É bem possível inventar uma nova tecnologia, sem o auxílio da engenharia.

Do mesmo modo, as palavras "ciência" e "tecnologia" são usadas de modo indistinto, pois quase sempre aparecem juntas. Apesar das comunidades científicas e tecnológicas terem certas similaridades, elas também possuem profundas diferenças.

De modo simplificado, podemos diferenciar ciência e tecnologia da seguinte forma:

CIÊNCIA TECNOLOGIA
Estudo do universo e produção de teorias para explicá-lo. Utilização da ciência em aplicações PRÁTICAS do cotidiano.

EXEMPLO

  • Física: Ex: Leis de Newton
  • Biologia: Ex: Mapeamento Genético (GENOMA)
  • Química: Ex: Estrutura atômica
  • Engenharia Mecânica
  • Engenharia Civil
  • Engenharia Mecatrônica
  • Engenharia de Computação
  • Engenharia Química

O emprego da ciência no desenvolvimento da tecnologia parece ter sido utilizado pela primeira vez na Alemanha, durante sua Revolução Industrial, onde empregou-se os conhecimentos da Química (que é uma ciência), no desenvolvimento de processos químicos de produção em grande escala. Em 1913, por exemplo, o maior produtor mundial de nitrogênio fixo era o Chile, responsável pela produção de aproximadamente 57% da produção mundial. A Alemanha ficava em segundo lugar, com pouco mais de 12%. Nesta época, a maior parte do nitrogênio vinha de depósitos naturais, provenientes das fezes de pássaros marinhos (guano). Devido à importância estratégica do nitrogênio na produção de fertilizantes e explosivos, e prestes a mergulhar na Primeira Guerra Mundial, os alemães desenvolveram um método de produzir amônia (nitrogênio) de modo sintético, usando o "Processo de Haber-Bosch". Neste processo, nitrogênio gasoso, proveniente do ar, e hidrogênio gasoso, eram colocados em um recipiente a alta pressão e em presença de um catalisador apropriado e adição de calor, uma grande quantidade de nitrogênio fixo poderia ser produzida. Em 1934, o Chile era responsável pela produção de somente 7% da produção mundial, ficando em 6o lugar, após da Alemanha, Estados Unidos, Japão, França e Grã-Bretanha.

Um elo comum entre ciência e tecnologia é que:

Tanto a ciência como a tecnologia

utilizam-se da matemática

como ferramenta de trabalho

 

Mas afinal ...
Que faz um Engenheiro Químico
?

a) Um Engenheiro Químico que produz produtos químicos?
b) Um Químico que trabalha em uma industria?
c) Um encanador afortunado? (alguns estudantes do curso de Engenharia Química poderiam pensar nesta alternativa, devido ao fato de se utilizar ao longo do curso uma grande quantidade de exemplos com tubos para escoamente, reatores tubulares, colunas de destilação, secadores rotatórios, leito de jorro, etc.)
Resposta correta:      

...nenhuma das

alternativas...

Todos os engenheiros empregam a matemática, a física e a arte de engenhar de tal modo a solucionar problemas técnicos de um modo seguro e econômico. O Engenheiro Químico, em particular, utiliza ainda a química, a informática e, mais recentemente, a biologia como ferramentas de trabalho. Assim, o Engenheiro Químico é aquele engenheiro que possui em sua formação sólidos conhecimentos de matemática (cálculo), física, química e informática, além de conhecimentos de segurança no trabalho, economia, biologia (aplicados na Engenharia Bioquímica ou Bioengenharia), controle automático e materiais, podendo atuar assim em uma ampla faixa de setores tais como:

  • Engenheiro de Processos em indústrias químicas, petroquímicas, bioquímicas;
  • Empresas de projetos;
  • Setor de vendas;
  • Administração de indústrias químicas, petroquímicas, bioquímicas;
  • Pesquisa básica ou aplicada voltadas ao desenvolvimento de novos produtos e/ou processos em centros de pesquisa ou universidades;
  • Além, é claro, nas áreas de Ensino Técnico e Superior

Considerando que o objetivo de uma indústria é a transformação de matéria prima em produtos de valor comercial, o papel do Engenheiro Químico envolve o estudo de novas rotas na produção de algum produto de interesse (síntese), o projeto dos equipamentos necessários ao processo, o teste em uma planta piloto, o aumento de escala, a operação, o controle e a otimização do processo. Se a planta química já estiver em operação, a atuação do Engenheiro Químico ficará restrita ao supervisionamento da operação, controle e otimização do processo.

    Matéria   

Prima

  Produto de Valor  

Comercial

 

Operações Unitárias e

Sistema Reacional

 

Engenheiro

Químico

 

Uma idéia mais clara dos campos de atuação do Engenheiro Químico pode ser obtida a partir das conquistas tecnológicas desta área:

As 10 maiores conquistas da Engenharia Química

1) O Átomo A Biologia, a Medicina, a Arqueologia, a Metalurgia e a Produção de Energia foram revolucionadas pela fissão do átomo e pelo isolamento dos isótopos. Os Engenheiros Químicos desempenharam um papel importante nestas conquistas. Apesar de seu emprego bélico, a energia atômica caminha hoje para um emprego pacífico da radioatividade.
2) O Plástico - A química de polímeros teve sofreu um enorme avanço durante o século XIX. No entanto, foi somente no século XX que os Engenheiros Químicos foram capazes de produzir polímeros de modo economicamente viável. Quando a baquelite foi introduzida em 1908, ela anunciou o advento da Era do Plástico, com as consequentes aplicações deste material nos mais diversos setores da sociedade moderna.
3) O Reator humano Há muito tempo que os Engenheiros Químicos estudam os processos químicos complexos dividindo-os em partes menores, chamadas de "Operações Unitárias". Tais operações consistem de trocadores de calor, filtros, reatores químicos, colunas de destilação, etc. De modo análogo, o corpo humano tem sido estudado do mesmo modo, sugerindo avanços no diagnóstico e equipamentos terapêuticos, culminando nos órgãos artificiais, desenvolvidos a partir da cooperação da Medicina e de várias engenharias, dentre as quais a Engenharia Química.
4) Produção de medicamentos em grande escala Engenheiros Químicos foram capazes de a partir de pequenas quantidades de antibióticos desenvolvidos por homens como Sir Arthur Fleming (que descobriu a Penicilina em 1929), aumentar seu rendimento em milhares de vezes por mutação e técnicas especiais de cultivo. Preços mais baixos, e produção em grande escala de drogas (remédios) devem seu desenvolvimento ao trabalho dos Engenheiros Químicos. No mesmo caminho, os Engenheiros Químicos têm frequentemente trazido alguns materiais inicialmente raros a todos os membros da sociedade, através de criatividade industrial, como por exemplo os plásticos (ver acima), fibras sintéticas, alimentos, borracha sintética, etc. )
5) Fibras sintéticas "as melhores amigas das ovelhas"; Presentes em roupas, agasalhos, etc., as fibras sintéticas auxiliaram a reduzir a demanda de lã animal e de algodão. Produtos como o Nylon, a Lycra, o Rayon, fazem parte do dia a dia de nosso guarda-roupa, valorizando a estética e proporcinando conforto e bem estar, bem como contribuindo para que as ovelhas sintam menos frio no inverno!
6) Ar liquefeito O ar, que é composto principalmente de Nitrogênio e Oxigênio, quando resfriado a baixas temperaturas (aproximadamente 320 oF abaixo de zero) condensa-se em um líquido. Engenheiros Químicos utilizam a criogenia para resfriar o ar e separá-lo em seus constituintes puros, assim como têm desenvolvido caminhões-tanque isolados a vácuo, para o transporte destes materiais. O oxigênio é utilizado em hospitais, mergulhadores, metalurgia, etc. e o nitrogênio no congelamento de alimentos, produção de semicondutores, como gás inerte em diversas aplicações, poços de petróleo, etc.
7) Meio ambiente Engenherios Químicos provêem respostas economicamte viáveis para limpar o ar, solos e mananciais aquíferos poluídos no passado e também na prevenção da poluição. Os catalisadores utilizados em automóveis, a gasolina reformulada, e filtros em chaminés, contribuem para um meio ambiente mais limpo. O Engenheiro Químico também tem contribuído no desenvolvimento de tecnologias limpas, no tratamento de efluentes domésticos e industriais, e na reciclagem de materiais
8) Alimentos "O que há para o jantar?" Plantas necessitam de uma grande quantidade de Nitrogênio, Fósforo e Potássio, para crescer em abundância. Fertilizantes químicos provêem os nutrientes para as plantações, que vão alimentar milhares de pessoas. Fertilizantes auxiliam países como a China, Índia, e continente como a África a alimentar sua população sempre crescente. Os Engenheiros Químicos também são responsáveis pelo processamento dos alimentos, ao lado do Engenheiro de Alimentos. Outra área de atuação do Engenheiro Químico é na Engenharia Bioquímica ou Bioengenharia, responsável pela indústria de fermentação (produção de álcool de cana como combustível, vinhos, cervejas, destilados em geral, fermentados lácteos - iogurtes, etc.).
9) Petroquímica "o outo negro"; Engenheiros Químicos desenvolveram "craqueadores catalíticos", responsáveis pela quebra de moléculas orgânicas complexas presentes no óleo cru, em moléculas mais simples. Estas por sua vez são separadas e recombinadas para formar uma gama enorme de produtos tais como: gasolina, óleos lubrificantes, plásticos, borracha sintética e fibras sintéticas. É impossível imaginar o mundo moderno sem a presença do petróleo.
10) BORRACHA SINTÉTICA Engenheiros Químicos desempenharam um papel importante no desenvolvimento da borracha sintética. Durante a Segunda Guerra Mundial, a borracha sintética tornou-se muitíssimo importante, o que motivou intensas pesquisas que culminaram em muitas facilidades presentes no dia-a-dia moderno. Pneus, solados de borracha, e inúmeros outros produtos de borracha sintética estão presentes quando dirigimos, pedalamos e corremos, dentre outras atividades.

 

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