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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
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TECNOLOGIA
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| Estudo
do universo e produção de teorias para explicá-lo. |
Utilização
da ciência em aplicações PRÁTICAS do cotidiano. |
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EXEMPLO
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- Física:
Ex: Leis de Newton
- Biologia:
Ex: Mapeamento Genético (GENOMA)
- Química:
Ex: Estrutura atômica
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- Engenharia
Mecânica
- Engenharia
Civil
- Engenharia
Mecatrônica
- Engenharia
de Computação
- Engenharia
Química
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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:
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Tanto
a ciência como a tecnologia
utilizam-se
da matemática
como
ferramenta de trabalho
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Mas
afinal ...
Que faz um Engenheiro Químico?
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a)
Um Engenheiro Químico que produz produtos químicos? |
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b)
Um Químico que trabalha em uma industria? |
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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...
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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.
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Matéria
Prima
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Produto
de Valor
Comercial
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Operações
Unitárias e
Sistema
Reacional
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Engenheiro
Químico
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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
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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. |
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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. |
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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. |
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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. ) |
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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! |
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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. |
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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 |
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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.). |
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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. |
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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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