جدول المحتويات
الهندسة الكيميائية قديمة قِدم الصناعات التحويلية. يعود تراثها و إكتشاف عملياتها الى عمليات التخمير والتبخر التي كانت معروفة لدى الحضارات المبكرة.
ظهرت الهندسة الكيميائية الحديثة مع الثورة الصناعية في النصف الثاني من القرن التاسع عشر مع تطور عمليات التصنيع الكيميائي على نطاق واسع.
مامعنى تخصص الهندسة الكيميائية؟
الهندسة الكيميائية فرع متعدد التخصصات من الهندسة. يتعامل مع مزيج من العلوم الطبيعية والتجريبية مثل الكيمياء والفيزياء الى جانب علوم الحياة مثل علم الأحياء وعلم الأحياء الدقيقة والكيمياء الحيوية بالإضافة الى الرياضيات والاقتصاد.
تطبق الهندسة الكيميائية مبادئ علم الأحياء والكيمياء والفيزياء والرياضيات لحل المشكلات المتعلقة بالانتاج على نطاق واسع للمواد الكيميائية والوقود والأدوية والأغذية ومجموعة من المنتجات الحيوية الأخرى.
إذن يمكن تلخيص أن الهندسة الكيميائية هي تخصص يؤثر على العديد من مجالات التكنولوجيا.
يتصور المهندسون الكيميائيون ويصممون عمليات لإنتاج المواد وتحويلها ونقلها بدءاً من التجارب في المختبر متبوعاً بتنفيذ التكنولوجيا في الانتاج الكامل.
لابد لمهندس الكيمياء من الفهم الكامل لمبادئ الهندسة، وفهم العملية الكامنة وراء هذه العمليات التكنولوجية، حيث يجب دراسة الرياضيات التطبيقية وموازين المواد والطاقة وتصميم العمليات. حيث تعد الهندسة الكيميائية من أوسع التخصصات الهندسية.
مجالات عمل المهندس الكيميائي:
- الطاقة.
- التعدين.
- الانتاج الكيميائي.
- المستحضرات الصيدلانية.
- الرعاية الصحية.
- المواد الالكترونية المتقدمة.
- والتكنولوجيا الحيوية.
تعريف الهندسة الكيميائية:
لايوجد تعريف محدد لماهية الهندسة الكيميائية. بسبب اتساع نطاق الهندسة الكيميائية. وتنوع الصناعات التي يعمل فيها المهندسون الكيميائيون. قد يكون التعريف الأعم لذلك هو:
اتحاد الكيمياء والفيزياء والأحياء والرياضيات والاقتصاد؛ لصقل المواد الخام وإضافة قيمة إليها، بالإضافة لتطوير العمليات الكيميائية وتحسينها.
تعتبر الهندسة الكيميائية مميزة تماماً بين العديد من فروع الهندسة الأخرى. حيث تحتل موقعاً استراتيجياً في أهم الأشياء في التكنولوجيا الحيوية وتكنولوجيا النانو في القرن الحادي والعشرين.
الاعتراف بالهندسة الكيميائية كمهنة:
بدأت الهندسة الكيميائية في أن تصبح مهنة معترف بها.
عندما تم تطوير مناهج تعليم الهندسة الكيميائية في المعاهد والجامعات. تم تطوير أول منهج دراسي في العالم لمدة أربع سنوات في الهندسة الكيميائية في عام 1888. من قِبل لويس نورتون استاذ الكيمياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
الانتصار الكبير للهندسة الكيميائية هو انتاج البنسلين. فقد تم تطوير العمليات للتفاعلات الكيميائية وامتدت الى الكيمياء الحيوية لتطوير العملية.
تطورت دراسة الهندسة الكيميائية مع ازدياد النقص الحاد للمواد الضرورية في العالم، وذلك لإنتاج هذه الموارد بشكل أكثر أماناً ورخصاً من أي وقت.
مستقبل الهندسة الكيميائية:
سيكون المهندسون الكيميائيون في الطلب دائماً مع استمرار العالم في التطور من حيث عدد السكان والتقدم التكنولوجي.
ستكون خبرات المهندسين الكيميائين مطلوبة للمساعدة في حل المشكلات التقنية الصعبة. مثل؛ متطلبات الطاقة وإنتاج الغذاء. حيث سيتطلب حل أي مشكلة تظهر هو الابداع والابتكار والخيال.
مهارات المهندس الكيميائي قابلة للتطبيق على نطاق واسع في العديد من المجالات والصناعات المزدهرة.
طوّر المهندسون نظريات رياضية ليتمكنوا من حساب والتنبؤ بأداء مصانع المعالجة دون إجراء تجارب باهظة الثمن يعني مثل برامج المحاكاة.
لماذا دراسة الهندسة الكيميائية؟
تعتبر الهندسة الكيميائية أكثر بكثير من مجرد شهادة في الهندسة. يتم دراسة بعض المواد في الكيمياء الحيوية والرياضيات.
لذلك؛ تعتبر دراسة هذا التخصص مناسبة للطلاب الذين لديهم مجموعة واسعة من الاهتمامات والقدرات الرياضية والتحليلية.
- سيتعلم الطالب أثناء دراسته: العمليات الكيميائية المستخدمة في تصميم وتصنيع مجموعة من المواد والمنتجات وكيفية تشغيل مصانع الانتاج والاشراف عليها.
- عند تخرج طالب الهندسة الكيميائية سيكون لديه آفاق وظيفية رائعة. لأن المهندس الكيميائي مطلوب دائماً في كثير من الوظائف.
- يعتمد المهندسون الكيميائيون على خبراتهم في مختلف التخصصات. لتطوير المواد الخام وتحويلها بشكل فعّال الى مجموعة متنوعة من المنتجات المفيدة. يطورون ويصممون عمليات التصنيع والمعدات ويخططون ويختبرون طرق الانتاج. يركز الدور على العديد من جوانب تصميم المصنع وتشغيله، بما في ذلك تقييمات السلامة، والمخاطر، وتطوير الإنتاج، مع تصميم العمليات، وتحليلها.
مسؤوليات المهندس الكيميائي:
تختلف واجبات المهندس الكيميائي حسب الصناعة والعمل. لكن عموم الوظائف التي يقوم بها المهندسون الكيميائيون، هي
- تصميم العمليات والمعدات اللازمة للتصنيع والتخطيط
- اختيار طرق الانتاج مع وضع إجراءات صارمة للصحة والسلامة للأشخاص الذين يتعاملون مع المواد الخطرة.
يمكن تلخيص مسؤوليات المهندس الكيميائي بمايلي:
- إجراء البحوث لتطوير عمليات التصنيع الجديدة والمحسنة.
- تطوير عمليات لفصل مكونات السوائل والغازات. أو لتوليد التيارات الكهربائية، باستخدام عمليات كيميائية خاضعة للرقابة.
- الاتصال بكيميائي العمليات ومهندسي التحكم لضمان تشغيل مصانع المعالجة بكفاءة وتوفير أقصى مستويات الانتاج.
- استكشاف المشاكل وإصلاحها في عمليات الانتاج مع تصحيح الأخطاء.
- الاشراف على تصميم وتركيب وتشغيل محطات الانتاج الجديدة.
- ضمان ظروف العمل الآمنة والامتثال لأنظمة الصحة والسلامة ووضع الاجراءات اللازمة للذين يتعاملون مع المواد الخطرة.
- تقدير تكاليف الانتاج للإدارة.
المساقات التعليمية التي تدخل في صلب دراسة الهندسة الكيميائية:
يوجد بعض المواد الأساسية والاختيارية التي يتم تدريسها لتزويد الطلاب بالاساسيات وفهم المستوى المتقدم لهذا التخصص، من هذه المواد:
- الكيمياء الحيوية
- الهندسة البيئية
- مكانيكا الموائع
- أجهزة العمليات
- تكنولوجيا الغذاء
- هندسة الطاقة
- هندسة العمليات
- الهندسة البرمجية
- الديناميكا الحرارية
- الهندسة الصيدلانية
- الرياضيات التطبيقية
- علوم وهندسة المواد
- تكنالوجيا معالجة المياه
- الهندسة الكيميائية الحيوية
وظائف متعلقة بالمهندسين الكيميائيين:
تعتبر الشهادة في الهندسة الكيميائية والمعرفة من أهم الأمور المؤهلة للانضمام الى وظائف مرموقة في الولايات المتحدة. كوكالة ناسا للفضاء. أو وكالة حماية البيئة. أو وزارة الطاقة.
كما يمكن التوظيف في كبرى الشركات التقنية حول العالم. لحاجة هذه العلوم الى مطورين واكتشاف ماهو جديد بأقل الاسعار.
يمكن أن يتم التوظيف تحت مسميات عدة في هذا المجال
- كيميائي
- هندسة طاقة
- مهندس بترول
- مهندس تصنيع
- كيميائي تحليل
- مدير انتاج
- مدير جودة
- ادارة طاقة
- تقني حيوي
متوسط راتب المهندس الكيميائي:
يعتبر وظيفة المهندس الكيميائي من الوظائف المطلوبة جداً في زمن استطاعت فيه الآلة التغلب على عمل الإنسان، بحسب تقرير أجراه المعهد الأمريكي للمهندسين الكيميائيين فإن راتب المهندس الكيميائي يترواح مابين 100 – 123 ألف دولار بحسب الصناعات التي يعملون بها.
في شهر 5 من عام 2021 بلغ متوسط الأجر السنوي 108 ألف دولار للمهندس الكيميائي، يعتبر هذا الأجر أعلى من غيره بالنسبة لأجور المهندسين من الاختصاصات الأخرى.
لماذا دراسة الهندسة الكيميائية في أذربيجان؟
- وضع الأسس لمهنة في الهندسة الكيميائية حيث يعتبر الاختصاص ذا آفاق وظيفية ممتازة ومتنوعة.
- التعرّف على كيفية إنشاء منتجات قيّمة من مواد خام منخفضة التكاليف.
- إتاحة الفرصة لتطبيق مبادئ الرياضيات والكيمياء على العمليات في العالم الحقيقي.
- تعلّم المهارات التي تتيح لك الانتقال الى مناصب إدارية كمهندس محترف.
- تطوير القدرة على تطبيق الأساليب الكمية لحل المشاكل الطارئة.
يتمتع الطالب بمهارات علمية ومعملية أثناء دراسته في أذربيجان. لما تتمتع به البرامج المعطاة في الهندسة الكيميائية من معلومات مهمة وحديثة.
يتم تنفيذ أعمال البحث العلمي على مستوى عالٍ من التدريب. سواء في:
- مصادر الطاقة المتجددة
- التوليف العضوي.
حيث يعملون على:
- تخليق المركبات العضوية النتروجينية الحلقية غير المتجانسة.
- أيضاً دراسة كيمياء حسابات الحاسوب وغيرها من العلوم المهمة.
هذا بالإضافة الى توفّر المختبرات العلمية على أعلى المستويات التي تساعد في أعمال البحث العلمي.
في السنة الأولى: يتم التعرف على الهندسة الكيميائية بصورة عامة مع التركيز على دور الرياضيات والعلوم الأساسية ، يتم دراسة التقنيات والمبادئ الأساسية للهندسة الكيميائية بما في ذلك موازين الكتلة والديناميكا الحرارية الأساسية وموازين الطاقة .
في السنة الثانية: تركز الموضوعات المهمة على فهم حركة المواد والحرارة وكيف تتصرف المواد ، تشكل المكونات الرئيسية ميكانيكا الموائع ونقل الحركة ونقل الكتلة والديناميكا الحرارية.
في السنة الثالثة: توفر فرصاً لتحليل العمليات الرئيسية في الصناعة ولاسيما معالجة وفصل الغازات والسوائل ، يتم بحث موضوعات أخرى في نظرية المفاعلات الكيميائية وكيف يتم التحكم في العمليات والتنبؤ بالسلوك الفيزيائي ، يتم دمج موضوعات السلامة والبيئة والاقتصاد في مشروع جماعي.
في السنة الرابعة : الموضوع المركزي هو التحليل المتقدم لعمليات المعالجة الرئيسية والتحكم فيها ، تشمل الموضوعات المتخصصة معالجة المواد الصلبة وكفاءة الطاقة وتطوير العمليات المستدامة.
تبدأ رسوم الهندسة الكيميائية في أذربيجان للعام الدراسي الواحد من 2650 دولار أمريكي.
مهارات يتم اكتسابها عند دراسة الهندسة الكيميائية:
الكيمياء هي دراسة المادة وخصائصها.
كيف. ولماذا تتحد المواد أو تنفصل لتكوين مواد أخرى. كيف تتفاعل المواد مع الطاقة.
إنه مجال علمي واسع، تظهر أهميته في كل جانب من جوانب المجتمع تقريباً.
فالطالب الذي يحصل على شهادة في الهندسة الكيميائية، يتمتع بمهارات متعددة أهمها:
- معرفة متخصصة بنظريات وأساليب الهندسة الكيميائية.
- معرفة الموضوعات العلمية الأساسية في جميع العلوم.
- فهم المؤلفات العلمية ومعرفة كيفية استخدامها.
- معرفة المصطلحات المستخدمة في الصناعات الكيميائية والمعادن والمواد وفهم عمليات التصنيع.
- الإلمام بمهارات حسابية متقدمة مثل حساب التفاضل والتكامل للتحليل والتصميم و اكتشاف الأخطاء وتصحيحها.
- مهارات معملية متقدمة.
- القدرة على تحليل مجموعة البيانات المعقدة وتشكيل الاستنتاجات.
- الفهم الواضح للتطبيقات التجارية للعلوم. والهندسة الكيميائية. واستكشاف أخطاء التصاميم التي لا تعمل كما هو مخطط لها.
- الوعي التجاري في مجالات الهندسة الكيميائية.
- فهم جيد لتكنولوجيا المعلومات وبرامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر.
- امتلاك مهارات في إدارة الوقت، البحث، التعليم المستقل، التنظيم.
- حل المشاكل واتخاذ القرار. فالمهندس يجب أن يكون يكون قادراً على توقع المشاكل وتحديدها والعمل على حلّها بالطرق المناسبة. كسلامة العمال، والمشاكل المتعلقة به وحماية البيئة.
- التفكير التحليلي والنقدي.
- العمل الجماعي والقيادة وإدارة المشاريع.
- القدرة على التفكير الابداعي.
- مهارة اللغات الأجنبية ومهارة إدارة الأعمال.
